【摘 要】
：
近年来,随着人口数量的增长以及经济的高速发展,全球对能源的需求量在不断扩大,能源枯竭和环境污染问题成为亟待解决的难题,所以寻找并实现可再生清洁能源的有效利用势在必行。钙钛矿太阳能电池(PSCs)是近些年来很受青睐的一种新型电池,被认为是目前最有前景的替代能源,它不仅具有良好的光电性能,拥有比较高的能量转换效率(PCE),而且材料成本较低,还可用溶液法制备,以便利用卷对卷技术实现大规模商业生产。钙钛
论文部分内容阅读
近年来,随着人口数量的增长以及经济的高速发展,全球对能源的需求量在不断扩大,能源枯竭和环境污染问题成为亟待解决的难题,所以寻找并实现可再生清洁能源的有效利用势在必行。钙钛矿太阳能电池(PSCs)是近些年来很受青睐的一种新型电池,被认为是目前最有前景的替代能源,它不仅具有良好的光电性能,拥有比较高的能量转换效率(PCE),而且材料成本较低,还可用溶液法制备,以便利用卷对卷技术实现大规模商业生产。钙钛矿材料的太阳能电池在近几年里蓬勃发展,取得了巨大的成就,电池的能量转化效率从3.8%(2009年)已经发展到23%以上,这是其它类型太阳能电池花费几十年的时间才能取得的成就。高效低成本、无需高温处理、制备工艺简单等特点使钙钛矿太阳能电池极具商业前景。具有较高PCE和长期稳定性的PSCs主要取决于钙钛矿薄膜的高结晶质量、匹配的能级和各层之间良好的界面接触,因此界面修饰工作对于改善PSCs的光电性能具有重大意义。本文采用N2200与1,4-二溴四氟苯(14-DBrTFB)两种不同材料分别作为钙钛矿/PCBM的界面修饰层,有效地钝化钙钛矿层,从而制备出高质量的CH3NH3PbI3 PSCs,提升了电池的短路电流密度(Jsc)和PCE,为制备低成本高性能的电池提供了新方案。本文内容主要分为以下两个部分:(1)将含有C=O的非富勒烯材料N2200作为钙钛矿/PCBM界面修饰层,制备了具有N2200/PCBM双电子传输层(ETLs)的PSCs。然后使用SEM、XRD、AFM等多种手段对MAPbI3薄膜的形态进行了表征,还对制得器件(器件结构为ITO/PEDOT:PSS/CH3NH3PbI3/N2200/PC61BM/Bphen/Ag)的光电性能进行了一系列测试。与传统的PSCs相比,N2200/PCBM双ETLs增大了PSCs的内建电势,降低了钙钛矿/ETL的界面势垒,从而使器件的开路电压Voc得到提升。此外,非富勒烯材料N2200能有效地抑制PCBM的聚集,促进钙钛矿表面晶粒生长和钝化钙钛矿界面缺陷。这些都有利于减少电荷的复合损失,增强电子转移和抽取能力,从而增大N2200 PSCs的短路电流和填充因子,使倒置平面异质结PSCs的效率得到提高。除此之外,N2200对PSCs的空气和光照稳定性有明显的改善作用。这些结果可能是由于N2200作为路易斯碱与PbI2作为路易斯酸相互作用的结果。添加N2200器件的平均PCE约为15.50%,明显超过了只有PCBM作为ETL器件的平均PCE(约为14.18%)。总之,采用N2200/PCBM双ETLs是获得高光伏性能PSCs的一种有效策略。(2)将成本低廉的有机小分子1,4-二溴四氟苯(14-DBrTFB)作为钙钛矿/PCBM的界面修饰层,制备了高质量的钙钛矿薄膜,使用多种手段对MAPbI3薄膜的形态进行了表征,对制得的器件(器件结构为ITO/PEDOT:PSS/CH3NH3PbI3/14-DBrTFB/PC61BM/Bphen/Ag)的光电性能进行了测试,系统地研究了14-DBrTFB对钙钛矿薄膜及界面产生的作用,也揭示了它与钙钛矿材料CH3NH3PbI3之间的作用机理。14-DBrTFB钝化了钙钛矿薄膜的缺陷,提升了薄膜的结晶质量;添加14-DBrTFB修饰层后促进了器件的电荷抽取和传输能力,增大了器件的Voc和Jsc,并使得器件性能大幅提升,得到最高PCE为16.35%的倒置结构PSCs。此外,14-DBrTFB中含有具有疏水性的F原子,能够有效地阻挡周围环境中水氧对钙钛矿层的侵蚀,从而提高钙钛矿器件的稳定性。本工作为高效率稳定PSCs的制备提供了简便、低成本的有效方案。
其他文献
Affinity Propagation 聚类算法是 Brendan J.Frey 和 Delbert Dueck 于 2007 年在Science 上发表的一个高性能聚类算法。它在人脸图像识别、基因外显子发现、检索最佳航空航
会馆园林是明清时期出现的一种新的园林类型。河南的会馆以商业会馆为主,其选址多位于繁华的闹市区或交通便利的港口、驿站等地。因土地珍贵,会馆的造园初衷及手法均以在小规模局面下创造美好庭院为主,渗透式园林是会馆园林景观的一大特色。本文以完好保存清代格局与风貌的开封山陕甘会馆、洛阳山陕会馆、洛阳潞泽会馆、社旗山陕会馆、周口关帝庙为重点研究对象,通过实地调查、文献检索、图解分析、总结归纳等方法,在剖析明清社
近年来,全球处在地震活跃期,桥梁作为抗震救灾的生命线工程,一旦发生破坏将会造成巨额经济损失和人员伤亡,并带来严重的次生灾害。随着我国基础设施建设的蓬勃发展,连续梁桥因施工方便、受力合理和行车平顺等优点,被广泛应用于实际工程当中,并向着长联、大跨的方向不断发展。然而,为减小混凝土收缩徐变和温度效应的影响,多跨长联连续梁桥一般在一联内仅设置一个固定墩。当顺桥向地震动作用时,地震力主要由固定墩来承担,势
平板屈曲重调和特征值问题是弹性力学中一个重要的问题,在机械制造、结构工程等领域有广泛的应用.其特征值表示屈曲荷载,用来反映板的承载能力,在实际工程中具有较高的参考价值,一直受到许多学者的关注.局部并行计算是当今科学计算的主流之一,它可以有效地处理求解特征值问题时计算量大,耗时长的问题,是计算特征值的一个强有力的工具.本文主要研究平板屈曲重调和特征值问题的局部和并行有限元算法,首先分析平板屈曲重调和
多媒体教室由多媒体计算机、液晶投影仪、数字视频展示台、中央控制系统、投影屏幕、监控设备等多种现代教学设备组成。本文主要对多媒体教室计算机的维护及管理展开详细的讨
在进行铁路项目建设时,我们要解决的第一个问题就是线路方案的综合优选。选择不同的线路方案,将对工程项目质量、建设期花费时间、项目造价投资、建成后运营情况等方面造成直接影响,而且还会影响铁路的运输能力,进而影响国家相应战略能否顺利实施,此外,不同线路方案的选择,也会影响到线路沿线周边地区自然生态环境环境和经济、社会的发展情况。因此,对于线路方案不同选择的重要性,评价者在进行线路方案选择时要慎重考虑,要
对现代化学、医学、生物学以及材料科学等诸多领域来说,不同材料表面的化学改性在增强其功能方面扮演着非常重要的角色。现有对材料表面进行功能改性的方法有很多,传统方法包括层层组装、功能化硅烷(如硅烷偶联剂)改性、LB(Langmuir-Blodgett)超薄分子膜沉积、分子胶改性以及表面固定多肽等。这些方法在研究中被广泛使用,但是在广谱应用中却受到了限制。例如某些方法依赖界面改性剂和基底之间化学作用(贵
《洛阳搢绅旧闻记》是北宋初期的一部笔记小说,主要记载了五代时期名臣将相轶事,以及部分志怪小说;作者张齐贤是北宋初期著名的宰相之一。本文主要是对张齐贤本人及其创作的
唐括氏是金朝著名的后妃家族,与皇族累世通婚,是重要的异姓贵族。在女真完颜部崛起之初,唐括氏审时度势成为完颜部大联盟的一部分,并且以婚姻作为连接双方关系的纽带。完颜部两代四主皆娶唐括部女子为正妻,因以牢固的姻亲关系作为基础,唐括部在金朝建国之前及之后的很长一段时间里享有极高的政治、军事地位,使得其他家族难以望其项背。唐括部是完颜部强有力的政治同盟,为金朝的建立、发展做出重要贡献。金建国以后,唐括氏在
我国封闭式基金的未来发展是目前经济学界普遍关注的问题。本文简要介绍了我国封闭式基金的基本情况，在对我国与英美两国封闭式基金折价现象对比分析的基础上，对“封转开”问题