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《pc61bm優(yōu)化電子輸運(yùn)層柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備與研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分類號(hào)：TN304.1單位代碼：11232密級(jí)：工學(xué)碩士學(xué)位論文PC61BM優(yōu)化電子輸運(yùn)層柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備與研究學(xué)院：理學(xué)院學(xué)科(專業(yè))：微電子學(xué)與固體電子學(xué)學(xué)號(hào)：2015020418作者：陳丹指導(dǎo)教師：楊虹副教授完成日期：二零一八年肆月十七日分類號(hào)：TN304.1單位代碼：11232密級(jí)：工學(xué)碩士學(xué)位論文PC61BM優(yōu)化電子輸運(yùn)層柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備與研究學(xué)院：理學(xué)院學(xué)科(專業(yè))：微電子學(xué)與固體電子學(xué)學(xué)號(hào)：2015020418作者：陳丹指導(dǎo)教師：楊虹副教授完成日期：二零一八年肆月十七日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人完全了解北京信息科技大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)
2、位論文的規(guī)定，按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版本。學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文并向中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所等國(guó)家主管部門或其指定機(jī)構(gòu)送交論文的電子版和紙質(zhì)版，允許論文被查閱和借閱，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。學(xué)校有權(quán)適當(dāng)復(fù)制、公布論文的全部或部分內(nèi)容。學(xué)校有權(quán)將本人的學(xué)位論文加入《中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》和編入《中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)》。學(xué)位論文作者簽名：年月日□公開□保密（____年____月）(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議)指導(dǎo)教師簽名：學(xué)位論文作者簽名：年月日年月日碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文題目為《PC61BM優(yōu)化
3、電子輸運(yùn)層柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備與研究》學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒(méi)有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。對(duì)本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明并表示了謝意。本學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。作者簽字：年月日摘要摘要本論文主要通過(guò)PC61BM對(duì)低溫致密TiO2層優(yōu)化，完成了致密層燒結(jié)工藝從高溫（500℃）向低溫（150℃）的轉(zhuǎn)化，成功實(shí)現(xiàn)了在柔性基底上平面鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備，具體包含以下四個(gè)方面：1.確定了旋涂完
4、MAI先體溶液后的靜置時(shí)間。本論文制備了燒結(jié)前靜置時(shí)間為0s，5s及10s的三種器件并進(jìn)行了表征測(cè)試，發(fā)現(xiàn)0s器件的性能較好，其Voc為0.89V，J2sc為11.77mA/cm，F(xiàn)F為40.99%，PCE為4.32%。這證實(shí)了鈣鈦礦的結(jié)晶基本在MAI先體溶液的勻膠過(guò)程中完成，在靜置時(shí)間內(nèi)，薄膜中殘留的DMF(+DMSO)對(duì)已經(jīng)形成的MAPbI3晶粒起到了部分溶解的負(fù)面作用，隨后退火過(guò)程中鈣鈦礦二次結(jié)晶，晶體直徑變小、生長(zhǎng)不均勻甚至畸形生長(zhǎng)。高溫致密TiO2層的制備方法為兩次旋涂?jī)纱螣Y(jié)時(shí)，電池的最優(yōu)效率達(dá)到4.68%，此時(shí)致密層厚度為~140nm。2.采用旋涂低溫納米晶T
5、iO2旋涂液的方法制備了低溫致密TiO2層。薄膜中殘留溶劑的揮發(fā)速率對(duì)該層的形貌有較大影響，而燒結(jié)工藝直接影響著溶劑的揮發(fā)速率。為了確定低溫致密層最優(yōu)的燒結(jié)工藝，設(shè)計(jì)了直接進(jìn)行150℃燒結(jié)、從室溫升溫至150℃燒結(jié)和先室溫靜置1h后再?gòu)氖覝厣郎刂?50℃燒結(jié)三種工藝。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明使用1h-1層燒結(jié)工藝時(shí)，通孔數(shù)量很少，致密層對(duì)FTO表面覆蓋較完好?；谠摴に囋贗TO基底上制備的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池反掃Voc為0.92V。3.利用PC61BM解決了因低溫致密TiO2層孔洞引起的電池短路問(wèn)題。使用PC61BM溶液的五種濃度分別為5、10、15、20及25mg/mL。在FTO基底上的
6、最優(yōu)濃度為15mg/mL，對(duì)應(yīng)器件的V2oc為1.01V，Jsc為14.74mA/cm，F(xiàn)F為36.70%，PCE為5.48%；在ITO剛性基底上最優(yōu)濃度為20mg/mL，此時(shí)電池的Voc為1.04V，Jsc為17.11mA/cm2，F(xiàn)F上升到46.53%，PCE為8.24%；在兩種基底上最優(yōu)濃度的電池正反掃曲線基本沒(méi)有回滯，展示出PC61BM對(duì)致密TiO2層和鈣鈦礦層之間界面缺陷的良好鈍化作用。4.使用了混合甲脒甲胺鹵素(FAxMA1-xBrxClyI1-x-y)前驅(qū)體溶液制備了針對(duì)鈣鈦礦ABX3結(jié)構(gòu)中A位和X位摻雜的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。濃度為60:6:6mg/mL的混合甲
7、脒甲胺鹵素先體溶液制備的鈣鈦礦薄膜均勻且致密，晶粒平均直徑達(dá)到500nm以上，XRD圖顯示該濃度下兩種先體溶液反應(yīng)充分，只有極少量的PbI2殘留，器件的光電轉(zhuǎn)化效率為9.79%?；诒菊撐娜康膬?yōu)化工藝，制備了效率為3.24%的柔性電池。關(guān)鍵詞：燒結(jié)溫度；致密TiO2層；PC61BM優(yōu)化；摻雜；柔性太陽(yáng)能電池IABSTRACTABSTRACTInthisthesis,bytuningtheannealingtemperatureofthedenseTiO2layerfrom500℃to150℃andoptimizi
