近年來,有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池因其優良的光電性能而備受關注。其光電轉換效率從2009年的3.8%快速上升至2020年的25.2%,在光伏電池和應用中展現出廣闊的應用前景。但鈣鈦礦太陽電池材料中的光吸收層容易受到環境氧氣、濕度等影響而分解,導致電池效率的衰減。離子液體類材料由于自身的獨特性質,在鈣鈦礦太陽能電池效率及穩定性方面展示了良好的應用效果。電子傳輸層及吸光層是影響鈣鈦礦太陽能電池的關鍵因素。調控優化電子傳輸層材料及吸光層材料是提高電池光電轉換效率和穩定性的有效策略之一。本文主要開展了基于離子液體材料調控優化的高效鈣鈦礦太陽電池電子傳輸層及光吸收層的相關研究。主要研究內容和創新點如下:1.開展了離子液體材料調控鈣鈦礦太陽能電池電子傳輸層的系統研究。鑒于制備傳統電子傳輸材料存在高溫條件及工藝復雜等問題,我們通過微波法直接在FTO上原位制備電子傳輸材料,低溫、快速制備了高效的電子傳輸層,有效提高了鈣鈦礦太陽能電池的穩定性及光電效率。研究了陽離子不同、陰離子相同的兩種離子液體([BMIM]NTF₂和[HOOCMMIM]NTF₂)對電子傳...

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-2ABX3的晶體結構圖[4]

山東師范大學碩士學位論文41.3.1基本結構1.3.1.1晶體結構鈣鈦礦材料的晶體結構通式為ABX3型[4]，如圖1-2所示，通常為立方體結構或八面體結構。其中，A離子位于立方晶體的中心，被12個X離子包圍，形成配位立方八面體結構，其配位數為12；B離子位于立方晶胞的頂角，被6個....

圖1-3鈣鈦礦太陽能電池的兩種構型[10]

山東師范大學碩士學位論文5結構為鈣鈦礦。而當t=1時，形成立方晶格結構；當0.89<t<1.0時，形成三方晶系菱面體結構；當t<0.96時，其對稱性轉變為正交結構[5-9]1.3.1.2電池結構鈣鈦礦太陽電池常見的基本結構為導電玻璃/電子傳輸層/鈣鈦礦吸光層/空穴傳輸層/金屬電極....

圖1-4鈣鈦礦太陽能電池的能級結構及載流子傳輸過程[47]

山東師范大學碩士學位論文74-叔丁基吡啶（TBP），得到20.1%高效率，但仍存在重復性差等問題[28]。Christians課題組將CuI作為空穴傳輸材料應用到鈣鈦礦太陽電池中，器件效率達到了6%[29]。2017年，許宗祥課題組通過將甲氧基修飾的三苯胺基團摻雜到酞菁分子上來制....

圖1-5太陽能電池的J-V曲線

山東師范大學碩士學位論文8傳輸材料和空穴傳輸材料收集，即電子由鈣鈦礦吸光層傳輸到電子傳輸層，最后被導電玻璃（FTO）收集；空穴由鈣鈦礦吸光層層傳輸到空穴傳輸層，最后在金屬電極處收集，然后通過連接金屬電極和FTO形成電流，形成一個完整的光電轉換過程。但在這些過程中會伴隨著一些載流子....

本文編號：3994651