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1、分類號(hào)：O469單位代碼：10183鈣研究生學(xué)號(hào)：2014322047密級(jí)：公開鈦礦太陽(yáng)能電池的薄吉林大學(xué)膜制備碩士學(xué)位論文以及性（學(xué)術(shù)學(xué)位）能研究基于兩步法的鈣鈦礦薄膜制備以及其在低溫鈣鈦礦電池的應(yīng)用PreparationofPerovskiteFilmswithTwo-StepMethodandApplicationsinLow-TemperaturePerovskiteSolarCells鄭恩強(qiáng)作者姓名：鄭恩強(qiáng)專業(yè)：凝聚態(tài)物理研究方向：鈣鈦礦太陽(yáng)能電池吉林指導(dǎo)教師：王曉峰教授大學(xué)培養(yǎng)單位：物理學(xué)院2017年4月基于兩步
2、法的鈣鈦礦薄膜制備以及其在低溫鈣鈦礦電池的應(yīng)用PreparationofPerovskiteFilmswithTwo-StepMethodandApplicationsinLow-TemperaturePerovskiteSolarCells作者姓名：鄭恩強(qiáng)專業(yè)名稱：凝聚態(tài)物理指導(dǎo)教師：王曉峰教授學(xué)位類別：理學(xué)碩士答辯日期：2017年月日未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán)，依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和個(gè)人，均不得對(duì)本論文的全部或部分內(nèi)容進(jìn)行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用（但純學(xué)
3、術(shù)性使用不在此限）。否則，應(yīng)承擔(dān)侵權(quán)的法律責(zé)任。吉林大學(xué)或碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：年月日《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》投稿聲明研究生院：本人同意《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》出版章程的內(nèi)容，愿意將本人的學(xué)位論文委托研究
4、生院向中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社的《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》投稿，希望《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》給予出版，并同意在《中國(guó)博碩士學(xué)位論文評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)》和CNKI系列數(shù)據(jù)庫(kù)中使用，同意按章程規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。論文級(jí)別：■碩士□博士學(xué)科專業(yè)：凝聚態(tài)物理論文題目：基于兩步法的鈣鈦礦薄膜制備以及其在低溫鈣鈦礦電池的應(yīng)用作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：年月日作者聯(lián)系地址（郵編）：吉林省長(zhǎng)春市前進(jìn)大街2699號(hào)，吉林大學(xué)前衛(wèi)南校區(qū)物理學(xué)院新型電池物理與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（130012）作者聯(lián)系電話：0431-851551
5、26摘要基于兩步法的鈣鈦礦薄膜制備以及其在低溫鈣鈦礦電池的應(yīng)用近年來(lái)，受能源危機(jī)及環(huán)境問(wèn)題的影響，人們一直在尋找一種能夠替代傳統(tǒng)化石能源方法。其中太陽(yáng)能電池以低成本及可再生的優(yōu)勢(shì)吸引了越來(lái)越多人的注意。在過(guò)去的五年當(dāng)中，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSC）效率飆升，成為太陽(yáng)能電池領(lǐng)域里冉冉升起的一顆新星。雖然鈣鈦礦電池器件效率一直在上升，但是依然存在一些問(wèn)題制約著鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的發(fā)展,例如:1．在平面結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中，理想的鈣鈦礦層成為獲得高能量轉(zhuǎn)換效率的必要條件之一。人們發(fā)現(xiàn)在CH3NH3PbI3中存在適量的碘化鉛晶體能夠鈍
6、化鈣鈦礦薄膜晶界，抑制電子空穴的復(fù)合，提升短路電流。兩步順序沉積法已經(jīng)廣泛用于在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中。這種方法將PbI2前驅(qū)體薄膜浸漬到碘化甲胺（CH3NH3I，MAI）中制備CH3NH3PbI3活性層。通過(guò)該方法制備的PSC的光伏性能的差異總是被歸因于不同浸漬時(shí)間將會(huì)引起PbI2完全/不完全轉(zhuǎn)化為CH3NH3PbI3。2．無(wú)機(jī)金屬氧化物電子傳輸層被廣泛地用于鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中。大多數(shù)無(wú)機(jī)電子傳輸層需要高溫以形成導(dǎo)電性良好和無(wú)缺陷的薄膜。而這些方法將會(huì)限制其在柔性器件中的使用以及將來(lái)商業(yè)化的應(yīng)用。因此，如何得到一種可低溫柔性制
7、備的電子傳輸層成為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池領(lǐng)域里一項(xiàng)重要的問(wèn)題之一。針對(duì)以上兩個(gè)問(wèn)題我們提出兩種解決方案：1．為了解決第一個(gè)問(wèn)題，我們采用溶劑蒸汽退火（SVA）方法制備大晶粒尺寸的PbI2晶體，以制備得到高質(zhì)量的鈣鈦礦薄膜。使用該方法，發(fā)現(xiàn)在CH3NH3I溶液中增加的PbI2浸漬時(shí)間會(huì)降低得到的PSC的能量轉(zhuǎn)換效率，而鈣鈦礦膜中PbI2/CH3NH3PbI3的含量并沒(méi)有明顯的變化。我們通過(guò)紫外-可見光吸收，X射線衍射，傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）和掃描I電子顯微鏡的測(cè)試探究了這種變化的來(lái)源。我們將這種光伏性能的異常減少是因?yàn)镃H
8、3NH3PbI3殼層對(duì)PbI2核的插層/脫嵌。這將會(huì)導(dǎo)致對(duì)PbI2和CH3NH3PbI3晶格的摻雜效應(yīng)以及在表面上形成CH3NH3PbI3覆蓋層?；谖覀兊陌l(fā)現(xiàn)，采用多次浸漬-干燥法作為替代方法去改善結(jié)晶質(zhì)量。我們將這種方法應(yīng)用在低溫制備的無(wú)致密層的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池當(dāng)中。我們用ITO/CH
