基于低溫溶液法制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研究.pdf

1、能源是世界發(fā)展與進(jìn)步的驅(qū)動(dòng)力，是人類(lèi)賴(lài)以生存的基礎(chǔ)。近年來(lái)，世界能源危機(jī)的日益嚴(yán)重和全球日益惡化的生態(tài)環(huán)境，能源問(wèn)題已經(jīng)無(wú)法回避。新能源的開(kāi)發(fā)與利用逐漸被提上了日程。隨著科技的進(jìn)步，許多新能源形式已經(jīng)被開(kāi)發(fā)和利用，包括：風(fēng)能、水能、生物能、核能及太陽(yáng)能等。
　　尤其近年來(lái)，以有機(jī)金屬鹵化物作為光吸收所制備的固體太陽(yáng)能電池，引起人們極大的興趣。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)可見(jiàn)光和部分近紅外光的吸收，而且所產(chǎn)生的光生載流子不易復(fù)合。

2、其具有器件制備工藝簡(jiǎn)單，材料價(jià)格低廉，光電轉(zhuǎn)換效果高等眾多優(yōu)點(diǎn)。我們借鑒于有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池的器件結(jié)構(gòu)，平面鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池應(yīng)運(yùn)而生。
　　我們采用兩步旋涂法制備平面鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池。主要從兩方面對(duì)提高器件的性能做了研究。我們研究不同CH3NH3I濃度對(duì)器件的性能的影響。當(dāng)選取的濃度合適時(shí)，鈣鈦礦活性層晶型結(jié)構(gòu)優(yōu)良，在相同的波段下吸收強(qiáng)度大，這樣有利于載流子的產(chǎn)生、分離和傳輸，進(jìn)而提高器件的的短路電流密度。實(shí)驗(yàn)中PEDOT:

3、PSS被用來(lái)作為電池器件的空穴傳輸層。本文中采用二甲基乙酰胺對(duì)PEDOT:PSS進(jìn)行優(yōu)化，我們觀(guān)察到PEDOT:PSS的電導(dǎo)率得到增加，這樣有利于空穴向電池的陽(yáng)極傳輸，電池的兩極電荷得到大量的積累，從而帶來(lái)了短路電路的增加，器件性能提高。兩步法制備器件的過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題：鈣鈦礦吸收層薄膜均勻性差、器件重復(fù)性低等。我們嘗試采用雙源共蒸的方法進(jìn)行改善器件。通過(guò)控制兩種物質(zhì)蒸發(fā)速率和用量，我們做出了相對(duì)平整的鈣鈦礦吸收層，并且器件的重復(fù)性得到