基于CH3NH3SnxPb(1-x)I3的錫鉛二元鈣鈦礦太陽能電池的制備及其性能研究.pdf

1、鈣鈦礦太陽能電池是近年來出現(xiàn)的一種新類型電池，其優(yōu)點在于不僅擁有較高的能量轉(zhuǎn)換效率，而且所用核心材料相對廉價并且可用溶液法制備，便于運用卷對卷技術(shù)實現(xiàn)大規(guī)模、低成本制造，但所含重金屬鉛的毒性會造成環(huán)境污染。錫和鉛屬于同主族元素，用錫部分取代鉛制備錫鉛二元鈣鈦礦太陽能電池是降低鉛毒性的一個有效方案，但目前錫基電池的效率仍低于鉛基電池的效率。本論文以提高該類電池的能量轉(zhuǎn)換效率為目標，研究了CH3NH3SnxPb（1-x）I3錫鉛二元鈣鈦礦薄

2、膜的制備工藝，探討了錫元素的摻雜比例以及溶劑清洗、溶劑退火工藝對電池性能的影響，該研究對高效、低成本、低鉛鈣鈦礦薄膜太陽能電池的研發(fā)具有指導(dǎo)意義。本論文主要研究內(nèi)容包括以下兩個方面：
　　1．研究了CH3NH3SnxPb（1-x）I3錫鉛二元鈣鈦礦活性層的一步法制備工藝，特別是仲丁醇溶劑的清洗、浸泡工藝和二甲基甲酰胺（DMF）溶劑退火工藝。通過對制得的不同摻錫比例（x=0，0.15，0.25,0.35,1）活性層薄膜的測試和表征，

3、發(fā)現(xiàn)摻錫比例為25％（CH3NH3Sn0.25Pb0.75I3）的活性層薄膜生長質(zhì)量最好，得到的鈣鈦礦多晶薄膜均勻、致密，平均粒徑達870 nm，大于其薄膜厚度，而CH3NH3SnI3薄膜的結(jié)晶性最差。
　　2.主要研究了CH3NH3SnxPb（1-x）I3錫鉛二元鈣鈦礦太陽能電池的光伏性能，包括了J-V特性、EQE和穩(wěn)定性。通過不同摻錫比例器件光伏性能的對比研究，得出 CH3NH3Sn0.25Pb0.75I3電池性能最優(yōu)，其最高