大面積鈣鈦礦太陽能電池的制備與光電特性研究.pdf

1、作為目前光伏領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，鈣鈦礦太陽能電池(Perovskite Solar Cells,PSCs)是一種基于有機(jī)-無機(jī)鈣鈦礦吸光材料(CH3CH3PbX3)的太陽能器件，其具有制備工藝簡單、可溶液法制備、能量轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)點(diǎn)。目前，雖然鈣鈦礦太陽能電池的最高能量轉(zhuǎn)化效率已達(dá)到20％，但大多數(shù)性能報(bào)道仍局限于較小的電池器件，在制備成本、穩(wěn)定性及大面積模塊化方面仍存在亟待解決的問題。本論文主要針對以上問題，設(shè)計(jì)并制備一種低成本高穩(wěn)定性的

2、大面積鈣鈦礦太陽能電池器件，目標(biāo)是為鈣鈦礦太陽能電池的工業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)行探索性研究。
　　首先，我們以PSCs大面積制備為目的，針對PSCs的各功能層的性質(zhì)和特點(diǎn)，在PSCs制備過程中引入了浸漬提拉法與絲網(wǎng)印刷法，并分別用于制備電子收集層與碳背電極。結(jié)果表明，絲網(wǎng)印刷制備的多孔TiO2層PSCs獲得了11.16％的能量轉(zhuǎn)化效率，與常規(guī)勻膠旋涂法制備的PSCs接近。此外，添加了PEDOT:PSS的低溫碳漿絲網(wǎng)印刷制備的HTM-free

3、PSCs獲得了4.20％的能量轉(zhuǎn)化效率，且表現(xiàn)出良好的長期穩(wěn)定性。
　　其次，我們初步探索了鈣鈦礦電池的大面積模塊化，設(shè)計(jì)并制備了并聯(lián)、串聯(lián)、串并聯(lián)混合三種模塊構(gòu)型的大面積PSCs器件，器件的活性面積為12.6 cm2-13.6 cm2，三種構(gòu)型的PSCs器件分別獲得了4.08％、2.09％以及3.69％的最高能量轉(zhuǎn)化效率。
　　最后，我們采用碳背電極替代貴金屬背電極，制備大面積的HTM-free C-PSCs器件，并考察了