鈣鈦礦太陽能電池光陽極的研究.pdf

1、太陽能電池是重要的綠色能源之一。在太陽能電池中，鈣鈦礦太陽能電池因為工藝簡單，成本低，光電轉換效率高而受到人們的關注。目前其光電轉換效率已經達到了20.1％，具有良好的商業(yè)化前景。鈣鈦礦太陽能電池的結構主要由FTO玻璃作為電極，致密的二氧化鈦和多孔的二氧化鈦作為光陽極，鈣鈦礦作為吸光層，spiro-MeOTAD作為空穴傳輸層，銀薄膜作為對電極，其中多孔的二氧化鈦起著電子傳輸層的作用，它可以影響電子的注入和傳輸的效率，從而影響電池的短路電

2、流。因此對多孔的二氧化鈦的研究具有很重要的意義。通過對多孔的二氧化鈦的摻雜來增大其導帶與鈣鈦礦導帶帶隙，可以提高電子傳輸的效率，改進鈣鈦礦太陽能電池的性能。本文致力于鈣鈦礦與多孔的二氧化鈦之間的帶隙和高效率的鈣鈦礦太陽能電池的研究。
　　本論文主要內容如下：
　　1、采用溶膠凝膠的方法合成多孔的二氧化鈦，并且通過摻雜不同含量的鎢，使得鎢的摻雜改變了二氧化鈦的導帶位置，從而擴大了鈣鈦礦鎢的導帶與二氧化鈦的導帶之間的帶隙差，從而

3、使得電子更容易注入到二氧化鈦中和電子傳輸的效率提高，最終使得電池的短路電流和效率提高。鎢與鈦物質的量之比為0.1%，太陽能電池效率可以達到10.6%，而不摻雜鎢的太陽電池的效率只有9.03%，提高了有17%。
　　2、采用溶膠凝膠的方法合成不同含量鋅摻雜的多孔二氧化鈦，使得二氧化鈦的導帶下移，擴大了鈣鈦礦的導帶與 TiO2的導帶帶隙差，從而使得電子更有利的注入到二氧化鈦中，從而提高了電子的傳輸效率，使得電池的電流和光電轉換效率都提