鈣鈦礦太陽能電池二氧化鈦致密層與復(fù)合多孔層的制備及性能研究.pdf

1、鈣鈦礦太陽能電池（PSC）是近年來新型太陽能電池開發(fā)的重要研究成果。與現(xiàn)有的其他第三代太陽能電池技術(shù)相比，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制備成本低，以及優(yōu)異的雙極性載流子輸運(yùn)能力等多方面的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)引起科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。現(xiàn)今對(duì)鈣鈦礦太陽電池研究的熱點(diǎn)，主要集中在作為光子收集材料的CH3NH3PbI3(MAPbI3)及類似有機(jī)鹵化物的合成、改性以及結(jié)晶成膜性研究。
　　然而，作為傳統(tǒng)光陽極材料的TiO2，在這種新型電池中依然得到了廣泛應(yīng)用。Ti

2、O2在電池中起到抑制發(fā)生在FTO導(dǎo)電玻璃界面的電子復(fù)合、提供電子傳輸通道的重要作用。因此，調(diào)控TiO2致密/多孔層結(jié)構(gòu)，改善其與MAPbI3的層間接觸是提高鈣鈦礦太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率的有效途徑。本文對(duì)鈣鈦礦電池的TiO2致密/多孔層的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：
　　1.在C4H11NO2作為反應(yīng)抑制劑和用乙醇按1:1體積比的溶膠稀釋濃度，旋涂轉(zhuǎn)速5000 r/min，旋涂1次的工藝下制得TiO2致密層，在此基礎(chǔ)上制備的鈣鈦礦電池得到

3、了9.34％的最佳轉(zhuǎn)化效率。
　　2.對(duì)于TiO2多孔層，采用ZrO2納米顆粒對(duì)其進(jìn)行修飾，并加入聚乙二醇-400作為混合漿料的分散劑。在摻入ZrO2與TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為2.5%的ZrO2納米顆粒，獲得了最高轉(zhuǎn)化效率為11.4%的鈣鈦礦太陽能電池。
　　3.探索了運(yùn)用不同抑制原理的抑制劑并控制它們所制備溶膠的稀釋濃度、旋涂工藝參數(shù)調(diào)控等方法，獲得基于FTO基底的、成膜效果良好的TiO2致密層薄膜，從而有效抑制電子-空穴在F