混合鹵化鉛源對(duì)氣相輔助法制備鈣鈦礦薄膜及其太陽電池性能的影響研究.pdf

1、在能源與環(huán)境問題日益凸顯的今天，可再生清潔能源的發(fā)展成為了緩解能源與環(huán)境問題的關(guān)鍵。作為可再生能源中重要的一員，太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展受到了人們的重視和支持，是最具有前景的發(fā)電方式之一。
　　太陽電池作為光伏發(fā)電中的關(guān)鍵技術(shù)，更成為了人們研究的重點(diǎn)。近年來，鈣鈦礦太陽電池作為一種新型的薄膜電池引起學(xué)術(shù)界極大關(guān)注，短短5年內(nèi)，鈣鈦礦電池效率已經(jīng)由研究初期的3.8％提升至22％以上。如此驚人的發(fā)展，得益于鈣鈦礦材料具有的較好的光吸收、合

2、適的禁帶寬度及電荷擴(kuò)散長(zhǎng)度等特性。對(duì)于鈣鈦礦太陽電池，制備形貌光滑致密、顆粒尺寸較大的薄膜，獲得對(duì)器件有利的光電特性，是實(shí)現(xiàn)高效率的關(guān)鍵。在CH3NH3PbI3的合成過程中引入其他鹵素離子，制備CH3NH3PbI3-xXx(X=Cl or Br)(X≈0)，被認(rèn)為是優(yōu)化光電特性，提高電池性能的有效方法之一。鹵素混合能優(yōu)化鈣鈦礦薄膜的形成過程，改善薄膜形貌，提高覆蓋率，促進(jìn)鈣鈦礦界面電子傳輸，減少電子復(fù)合，從而提升鈣鈦礦電池的轉(zhuǎn)化效率，同

3、時(shí)提升電池的穩(wěn)定性。
　　本文采用低壓氣相輔助液相法制備CH3NH3PbI3薄膜，通過在鉛源前驅(qū)體薄膜中引入其他鹵素鉛源PbBr2或PbCl2來部分或完全取代PbI2，再與CH3NH3I蒸汽進(jìn)行反應(yīng)。
　　實(shí)驗(yàn)中，我們對(duì)混合鉛源和鈣鈦礦薄膜進(jìn)行形貌、結(jié)構(gòu)以及光譜分析等測(cè)試表征，研究鹵素離子在鈣鈦礦薄膜中的作用以及對(duì)電池性能的影響。結(jié)果表明，溴的引入能通過形成中間態(tài)的CH3NH3PbBrxIy來減緩鈣鈦礦薄膜形成的過程，增大晶