鈣鈦礦薄膜的制備及性能表征.pdf

1、近年來(lái)霧霾已經(jīng)成為全國(guó)人民都在關(guān)心、討論的話(huà)題，然而迫于發(fā)展的壓力，人們并沒(méi)有把霧霾的治理提上日程，紀(jì)錄片《穹頂之下》的播出再次為人們敲響了警鐘。受限于傳統(tǒng)礦物能源的不可再生性、“三廢”排放對(duì)于自然環(huán)境的破壞，人們將目光轉(zhuǎn)向更為清潔、產(chǎn)能更高的新型能源，此時(shí)取之不盡、用之不竭的太陽(yáng)能作為一種新型能源脫穎而出。太陽(yáng)能的主要用途是將光能轉(zhuǎn)化成電能，又叫做光伏發(fā)電。目前，硅太陽(yáng)能電池是使用范圍最廣的一種太陽(yáng)能電池，它的最高轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)達(dá)到25

2、％左右。然而無(wú)論是單晶還是薄膜型硅太陽(yáng)能電池的投入成本都要比傳統(tǒng)能源高出很多。在太陽(yáng)能電池的家族中又出現(xiàn)了一個(gè)新競(jìng)爭(zhēng)者——有機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，而且它的效率在短短幾年的時(shí)間內(nèi)就有了突飛猛進(jìn)的提高。
　　本課題重點(diǎn)研究了以TiO2作為電子傳輸層，對(duì)比以PbI2和PbCl2兩種不同鉛源材料復(fù)合出的鈣鈦礦薄膜的結(jié)構(gòu)和性能，并探討了其對(duì)電池效率的影響;其次，研究了以ZnO納米棒作為電子傳輸層的鈣鈦礦薄膜的制備，分析了影響鈣鈦礦均

3、勻成膜的因素，并探討了納米棒制備過(guò)程中復(fù)合多巴胺對(duì)鈣鈦礦形貌及電池性能的影響。
　　主要的研究?jī)?nèi)容包括以下兩個(gè)方面:
　?。ㄒ唬㏕iO2作為電子傳輸層的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池性能研究。采用旋涂致密TiO2層、絲網(wǎng)印刷介孔TiO2層和連續(xù)沉積法制備CH3NH3PbI3和CH3NH3PbIxCl3-x鈣鈦礦薄膜，以spiro-OMe-TAD作為空穴傳輸層，以蒸鍍銀作為對(duì)電極。最后分別得到了 FTO/TiO2/CH3NH3PbI3/Sp

4、iro-OMe-TAD/Ag的結(jié)構(gòu)電池和FTO/TiO2/CH3NH3PbIxCl3-x/Spiro-OMe-TAD/Ag的結(jié)構(gòu)電池。使用SEM、XRD、PL和UV-Vis等測(cè)試技術(shù)對(duì)復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行了表征及測(cè)試，并探討了其對(duì)電池效率的影響。
　?。ǘ㈱nO納米棒作為電子傳輸層的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池性能研究。采用旋涂法制備ZnO種子層、水熱法生長(zhǎng)ZnO納米棒和連續(xù)沉積法制備CH3NH3PbI3鈣鈦礦薄膜，以spiro-OMe