有機-無機雜化鈣鈦礦材料的制備及在光伏電池和光檢測器中的應用.pdf

1、隨著能源問題的日漸突出，太陽能的開發(fā)與利用備受重視。近幾年，鈣鈦礦太陽能電池掀起了光伏領域的研究熱潮。鈣鈦礦作為直接半導體材料，在太陽能電池中既可作為光吸收層，又具備傳輸電子和空穴的能力，其物理和化學性質引起了人們的廣泛關注。本論文選擇了有機-無機雜化鈣鈦礦中的CH3NH3PbI3作為研究對象，開展了材料合成條件的優(yōu)化，并探索了器件結構對性能的影響。主要進行了以下幾方面的研究：
　　1.合成了CH3NH3PbI3鈣鈦礦單晶材料，并

2、制得了基于鈣鈦礦的太陽能電池。利用UV-Vis、XRD、SEM等技術對所得單晶的結構進行了表征。研究表明該材料屬于四面體晶型的單晶納米片以及納米線結構，具備有400 nm-790 nm的寬光譜吸收。將該材料應用于太陽能電池的功能器件制備，得到了10％左右的能量轉化效率。
　　2.研究了鈣鈦礦生長過程中反應時長與反應溫度的影響。通過對比連續(xù)反應與間斷反應中不同反應時長以及不同反應溫度下材料的生長狀況，優(yōu)化器件工藝，獲得膜層制備可控、

3、器件效率較高的鈣鈦礦太陽能電池。
　　3.將WS2-P3HT復合納米材料用作一種新型的空穴傳輸材料（HTM），制備了新型的鈣鈦礦太陽能電池。通過將聚-3-己基噻吩（P3HT）分散于WS2的氯仿溶液，合成了 WS2-P3HT有機-無機復合納米材料。將此復合材料用于鈣鈦礦太陽能電池器件中HTM修飾，取得了增強的光電轉換效率。
　　4.制備了基于二氧化鈦的鈣鈦礦光檢測器，研究了二氧化鈦形貌對檢測器性能的影響。合成了具有不同形貌的二