鈣鈦礦型有機鉛碘化合物太陽能電池的結構設計及性能研究.pdf

1、鈣鈦礦材料具有電子遷移率高、禁帶寬度可控、材料成本低廉、可低溫溶液合成等優(yōu)點，是制備高效低成本太陽能電池的理想材料。目前文獻報道的鈣鈦礦電池存在穩(wěn)定性較低、空穴傳導層和對電極材料成本昂貴等問題，制約了它的廣泛應用。本研究采用兩步連續(xù)沉積法制備了性能較好的純相鈣鈦礦型有機鉛碘化合物，并作為吸收層材料，同時利用聚三己基噻吩(P3HT)作為空穴傳導層，碳納米管薄膜作為透明電極，組裝了平板型太陽能電池，電池成本低廉。在此基礎上，制備了纖維型鈣鈦

2、礦太陽能電池，電池具有較高的光電轉換效率和良好的穩(wěn)定性。
　　論文首先以N，N-二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑利用兩步連續(xù)沉積法制備了鈣鈦礦有機鉛碘化合物(CH3NH3PbI3)薄膜。當?shù)饣U(PbI2)和甲基碘化銨的配比為1∶1時，XRD顯示制備得到純相的CH3NH3PbI3。厚度為400 nm的鈣鈦礦薄膜在300-800 nm的光吸收率達到85％以上，并具有良好的光電響應特性。鈣鈦礦薄膜厚度均勻，表面平整，適合作太陽能電池吸收層

3、材料。
　　在成功制備了純相鈣鈦礦材料的基礎上，論文設計并組裝ITO/TiO2/CH3NH3PbI3/P3HT/CNTs結構的平板型鈣鈦礦太陽能電池。當TiO2阻擋層為160 nm，鈣鈦礦吸收層厚度為750 nm時，標準光源下(AM1.5，100mW·cm-2)，太陽能電池的短路電流密度為0.718 mA·cm-2，開路電壓為0.696 V，填充因子為0.252，光電轉換率為0.13％。
　　論文進一步設計組裝了Ti/TiO

4、2/CH3NH3PbI3/P3HT/CNTs柔性纖維型太陽電池。通過陽極氧化法在鈦絲上制備了二氧化鈦納米管陣列作為電子傳輸層。當二氧化鈦納米管長度為680 nm，直徑為30 nm時，標準光源下太陽能電池的短路電流密度為5.083 mA·cm-2，開路電壓為0.717 V，填充因子為0.527，光電轉換效率為1.92％。此結構的太陽能電池在濕度為20％的空氣條件中放置近300小時，電池的光電轉化效率僅降低23％，表明其具有良好的穩(wěn)定性。對