混合鹵化鉛源對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)電中的關鍵技術，更成為了人們研究的重點。近年來，鈣鈦礦太陽電池作為一種新型的薄膜電池引起學術界極大關注，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散長度等特性。對于鈣鈦礦太陽電池，制備形貌光滑致密、顆粒尺寸較大的薄膜，獲得對器件有利的光電特性，是實現(xiàn)高效率的關鍵。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，促進鈣鈦礦界面電子傳輸，減少電子復合，從而提升鈣鈦礦電池的轉(zhuǎn)化效率，同

3、時提升電池的穩(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蒸汽進行反應。
　　實驗中，我們對混合鉛源和鈣鈦礦薄膜進行形貌、結(jié)構以及光譜分析等測試表征，研究鹵素離子在鈣鈦礦薄膜中的作用以及對電池性能的影響。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