【摘 要】
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能源危机与环境污染问题是当今我们所面对的主要问题。随着时间的推移,石油化工能源日益枯竭,所以开发可持续发展的新能源迫在眉睫,太阳能是持续可循环利用的、无毒无害的绿色能源。所以,太阳能电池材料研究成为近年来的研究热点,受到广泛关注。钙钛矿太阳能电池具有优异的光伏性能:强可见光吸收、载流子扩散长以及带隙可调,因此成为近几年的研究热点,钙钛矿太阳能电池被认为是下一代光伏技术中最有竞争力的。本文首先制备了
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能源危机与环境污染问题是当今我们所面对的主要问题。随着时间的推移,石油化工能源日益枯竭,所以开发可持续发展的新能源迫在眉睫,太阳能是持续可循环利用的、无毒无害的绿色能源。所以,太阳能电池材料研究成为近年来的研究热点,受到广泛关注。钙钛矿太阳能电池具有优异的光伏性能:强可见光吸收、载流子扩散长以及带隙可调,因此成为近几年的研究热点,钙钛矿太阳能电池被认为是下一代光伏技术中最有竞争力的。本文首先制备了n-i-p型钙钛矿太阳能电池,结构为FTO导电玻璃/致密二氧化钛/多孔二氧化钛/钙钛矿/螺二芴/金。采用喷雾热解法制备了二氧化钛的致密层,然后在该二氧化钛的致密层上旋涂了二氧化钛多孔层、钙钛矿活性层,以及螺二芴（Spiro-OMe TAD）空穴传输层,最后热蒸镀金电极,制备了介孔结构的钙钛矿太阳能电池。研究了钙钛矿材料组分对电池的效率的影响,并对效率优良的FA0.83MA0.17Pb(I0.83Br0.17)3钙钛矿体系进行了掺杂Cs离子改性。对其电流-电压的性能以及电池的外量子效率进行表征。结果发现在模拟太阳光AM1.5G照射下,添加5%Cs离子的太阳能电池的开路电压升高约0.05V,能量转换效率也明显提高,比未添加Cs离子的FA0.83MA0.17Pb(I0.83Br0.17)3体系提高了约30%。使用一步旋涂法制备了p-i-n型钙钛矿太阳能电池,即ITO玻璃/PEDOT:PSS/钙钛矿/富勒烯衍生物/氧化锌/银。研究了此结构钙钛矿层材料为MAPb I3的太阳能电池的电子传输层PCBM层的旋涂速度对电池效率的影响,对其电流-电压的性能进行了表征,并测试了PCBM层的厚度。对钙钛矿层为MAPb I3的太阳能电池进行改性,制备出MAPb(I1-xClx)3和MAPb(I1-xBrx)3钙钛矿太阳能电池。研究了Cl离子掺杂对电池性能的影响,发现掺杂Cl离子后,电池的开路电压尤其是稳定性明显提高,当原料中I与Cl的比例为4:1时,在手套箱中放置21天之后,能量转换效率为12.9%。经过调控原料中MABr的含量制备了钙钛矿层为MAPb(I1-xBrx)3的太阳能电池,研究了Br的掺杂对电池性能的影响。测试了MAPb(I1-xBrx)3的太阳能电池的吸收光谱,对其电流-电压的性能进行了表征。
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