【摘 要】
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随着能源的不断开采与使用,地球上的不可再生能源被大量消耗,伴随着能源的短缺以及能源费用的提升,人们对于寻找新型能源的呼声越来越高。在人们探索新型能源的过程中,风能、太阳能、潮汐能等可再生能源映入眼帘,其中太阳能因其取之不尽,绿色无污染而备受人们的关注。随着人们对太阳能的深入研究,太阳能电池也应运而生,其中钙钛矿太阳能电池因其出色的性能在太阳能电池的队伍中脱颖而出。但其由于制备成本高、稳定性弱等原因
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随着能源的不断开采与使用,地球上的不可再生能源被大量消耗,伴随着能源的短缺以及能源费用的提升,人们对于寻找新型能源的呼声越来越高。在人们探索新型能源的过程中,风能、太阳能、潮汐能等可再生能源映入眼帘,其中太阳能因其取之不尽,绿色无污染而备受人们的关注。随着人们对太阳能的深入研究,太阳能电池也应运而生,其中钙钛矿太阳能电池因其出色的性能在太阳能电池的队伍中脱颖而出。但其由于制备成本高、稳定性弱等原因限制其实际应用。本文针对钙钛矿太阳能电池(PSCs),降低其制作成本,探索了提升PSCs光伏性能和稳定性的方法。具体研究工作如下:(1)在空气环境中,通过水浴沉积法,使用不同水浴时间30 min,60 min,90 min,120 min,在FTO上沉积形貌不同Ti O2电子传输层,随后在其上旋涂钙钛矿光吸收层,探究不同形貌的Ti O2电子传输层对于钙钛矿薄膜的影响。通过表征发现,在90 min水浴时间制备的电子传输层上旋涂钙钛矿薄膜性能表现最好。又使用不同水浴时间下制备的电子传输层组装PSCs,对其进行光伏性能分析,发现其光电转换效率(PCE)在使用90 min为制备ETL的水浴沉积时间时最高。此过程发现不同水浴沉积时间形成的电子传输层可以影响其上的钙钛矿光吸收层薄膜的形貌和性能,从而影响PSCs的光伏性能。随后又探究使用不同电极对于PSCs稳定性的影响,发现使用碳电极可以提高装置的稳定性但会降低装置的光伏性能。(2)使用价格低廉易于制得的聚(3-己基噻吩-2,5-二基)(P3HT)作为空穴传输层(HTL),提升了装置的空穴提取能力,提高了碳基钙钛矿太阳能电池(C-PSCs)的光伏性能。但由于P3HT存在形貌问题,所以使用聚乙二醇(PEG)修饰P3HT薄膜的形貌,降低载流子非辐射复合,大大提高了载流子迁移率,再一次提高了C-PSCs的光伏性能。并且在未封装条件下连续光照16天后,使用PEG层修饰的C-PSCs较未使用PEG层修饰的C-PSCs的稳定性有明显的提高。整个过程都是在空气环境中完成的,降低了制备成本。
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