溴碘双卤素半透明钙钛矿太阳能电池及基于并二噻唑D-A共聚物类空穴传输材料的性能研究

来源 :苏州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kid0226
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池被人们视为是下一代太阳能电池的领跑者。作为新一代太阳能电池,钙钛矿太阳能电池具有原料来源广泛、生产成本低廉、光电转化效率高等优势。在钙钛矿太阳能电池之中,电荷传输层和钙钛矿活性层的光学与电学性质是影响器件性能的关键因素。本论文分别从界面工程与组分工程的角度出发,具有针对性的调控电荷传输层与钙钛矿活性层相应的光电性质。具体内容如下:(1)首先,我们开展界面工程相关工作。从电池阴极方面考虑,我们借助真空蒸镀富勒烯的方法,在TiO2层上引入富勒烯修饰层材料。富勒烯材料具有优异的电子亲和能力,能够提高TiO2与钙钛矿界面处的电子抽取与传输效率。对器件中载流子动力学过程进行研究研究发现,富勒烯修饰层的引入降低了界面处的电子传输电阻,提高了电子的抽取与传输效率。在电池阳极方面,我们发展了两种新型聚合物空穴传输材料,PDTSTTz与PDTSTTz-4。与钙钛矿太阳能电池中常用的P3HT空穴传输材料相比,这两种聚合物材料由于具有更好的平面性以及π-π堆积,因而表现出更高的电导率。同时,由于其具有更宽的吸收光谱,在应用到器件中能够增强器件的光捕获能力,进而带来了更高的光生电流。两种聚合物材料的最高占据分子轨道(HOMO)能级与钙钛矿价带能级差在0.2-0.3 eV,有利于界面处空穴的传递,同时较高的最低未占据分子能级轨道(LUMO)能级很好的阻挡了电子的传输,抑制了载流子的复合。使用新型聚合物作为空穴传输层的器件效率明显优于使用P3HT作为空穴传输层的对比器件。(2)我们通过组分工程,使用I-Br双卤素组分调控的方法,改变八面体中的I-Br元素的组成,从而调节MAPb I3-xBrx相应的光学与电学性质。扫描电子显微镜(SEM)与X射线衍射(XRD)结果显示,Br元素的引入增大了钙钛矿晶粒尺寸,促进了钙钛矿的结晶。通过变温荧光测试,我们发现宽带隙的MAPbI3-xBrx钙钛矿材料的激子束缚能要明显低于窄带隙的MAPb I3钙钛矿,这表明结构中的Br元素能够使活性层中的激子分离更为高效。不同组分的MAPbI3-xBrx钙钛矿薄膜具有不同的平均透过率(AVT),宽带隙钙钛矿材料的AVT明显优于窄带隙钙钛矿材料。基于不同MAPb I3-xBrx的钙钛矿太阳能电池表现出不同的光伏特性,通过对卤素组分的精确控制,我们可以同时获得相对高透过与高效率的钙钛矿器件。因而,MAPbI3-xBrx材料被证明能够作为合适的半透明钙钛矿太阳能电池的活性层材料。
其他文献
纵观当今港航业发展趋势,以自动化码头引领的智能集装箱码头如火如荼。未来智慧港口的发展将以高度信息化为核心,实现生产过程的自动化、智能化、无人化为基础,展现出准确、
产业集群式发展是世界经济发展的强大支撑和核心动力,为地方经济贡献着巨大的力量,其重要性可见一斑。产业集群的发展也遵循市场经济的普遍规律,如何培育和加快产业集群发展
[目的]调查烧伤科护士身心耗竭状况。[方法]采用护士工作问卷(MBI)及症状自评量表(SCL-90),对58名烧伤科护士和58名普通外科护士进行调查。[结果]烧伤科护士情绪枯竭为中度,
随着电子商务的快速发展,人们对商务系统数据库的稳定性、可用性、可拓展性等提出了更高的要求,而单一的数据库服务器往往达不到这些要求。数据库集群技术的出现,为我们解决
目的了解纺织企业噪声对作业工人健康的影响,为企业开展噪声危害控制提供依据。方法按照GBZ 188-2014《职业健康监护技术规范》的要求,对高密市某纺织厂的400名纺织作业工人
晚明文学家袁宏道对于后世文学的影响,概括讲是两大主张,一是"独抒性灵",一是"闲适人生"。前者是一文学主张,后者是一人生态度。本文在中国文人精神的历史沿革中解析袁宏道的
中国和广大发展中国家的发展,使国际战略力量对比出现了有利于发展中国家的变化,这是当今世界多极化不同于以往多极世界的显著特点。中国的和平发展在与国际环境的互动中进行
<正> 患者,男性,52岁,农民,右上腹被刀刺伤送某诊所急行剖腹探查术。术后持续腹痛、高热、昏迷,病情加重,转送某县医院又行二次剖腹探查术。发现胃前壁有3cm之裂口及腹
<正> 所以它的电离常数在传统习惯上是以pKb来表示的。但根据Bronsted-Lowry学说,任何一个弱碱的盐也可视为一个酸,电离式如下:(?) 根据上式,可写出酸的电离常数式: