平面異質結鈣鈦礦太陽能電池的制備和Fe摻雜特性研究.pdf

1、近些年來，鈣鈦礦電池的加入又為該行業(yè)增添了幾分色彩。鈣鈦礦電池可以制成許多種類，如：介孔結構的鈣鈦礦電池、平面異質結鈣鈦礦電池、無空穴傳輸層電池、介孔-平面雜化結構電池等。其中n-i-p平面結構鈣鈦礦電池結構更為簡單、靈活，為下一步疊層電池的發(fā)展提供了可能，而成為人們研究的焦點。器件性能優(yōu)劣與鈣鈦礦薄膜的形貌和質量有很大的聯(lián)系，因此制備高質量的鈣鈦礦薄膜顯得尤為重要。同時，隨著鈣鈦礦電池的進一步發(fā)展，產業(yè)化、商品化的逐漸展開，鉛污染問題

2、也引起了人們的關注。本論文集中于通過調控鈣鈦礦薄膜的形貌和濃度工程來改善薄膜的質量，提高電池的效率，并初步研究了Fe離子摻雜對薄膜性能的影響。主要研究工作及結果如下：
　?。?）采用一步旋涂法，通過控制反溶劑的滴加時間研究了鈣鈦礦薄膜的成膜特性。實驗中，以氯苯為反溶劑，高速旋涂時間為25s。薄膜的形貌對反溶劑的滴加時間非常敏感：當?shù)渭訒r間過早時，薄膜呈針狀生長，孔洞較多；隨著滴加時間的延后，薄膜表面由疏松且針孔狀態(tài)逐漸轉變?yōu)橹旅芏?/p>

3、較高的狀態(tài)，其中在高速18s時滴加氯苯效果最佳；當?shù)渭訒r間過晚，薄膜又恢復為針狀、多孔洞特性。通過XRD及吸收譜發(fā)現(xiàn)，滴加時間為18s時制備的薄膜的結晶特性及對可見光的吸收最高，運用到平面電池器件中，制備的器件的性能最好。
　?。?）研究了PbI2相對含量對鈣鈦礦層及電池性能的影響。當PbI2的含量較低或高時盡管薄膜晶粒尺寸均有所增大，但晶粒間界相互分離，產生大量的微縫隙，使器件性能較差；當PbI2與CH3NH3I的濃度為等摩爾比