鈣鈦礦太陽能電池的陰極界面研究.pdf

1、化石燃料的大量開采和使用，導致能源短缺，環(huán)境污染以及全球氣候變暖等一系列問題。而太陽能資源具有取之不盡用之不竭，清潔無污染，可靠安全等優(yōu)點，使得太陽能轉化技術成為當前研究的熱點領域。其中，鈣鈦礦太陽能電池是一種將太陽光能直接轉化為電能的新興光伏技術，近幾年受到了極大重視，研究人員對其開展了深入研究，這一技術也得到了飛速的發(fā)展。為了進一步提高鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率，同時盡可能簡化制備流程和工藝，一系列新的材料和實驗方法被設計實施。

2、通過對活性層薄膜質量，電子傳輸層和空穴傳輸層的改進和優(yōu)化，鈣鈦礦太陽能電池性能可以得到明顯改善。
　　由于材料及界面的性能對于最終的器件性能有很大影響，本文首先進行常規(guī)鈣鈦礦器件制備條件的探索及相關性能表征，然后從改善材料性能和減少器件的滯后效應考慮，提出了兩種方法，用以改善薄膜形態(tài)，同時修飾界面性能，減少界面電荷復合，促進電荷傳輸，進而提高光電轉換效率，減少鈣鈦礦的滯后現象。主要研究內容如下：
　　1.鈣鈦礦太陽能電池普遍

3、存在滯后現象，其原因可能是由于鈣鈦礦表面膜形貌的缺陷引起，我們通過引入聚芴衍生物（F8BT）來修飾鈣鈦礦層以得到較為平整的表面膜形貌，使器件的滯后現象得到大幅消除。同時，基于F8BT的器件的PCE得到提高（7.9％vs13.9%）。這部分工作闡釋了F8BT作為鈣鈦礦界面修飾層來提高器件性能的可能性，并且提供了一種可以減弱鈣鈦礦滯后現象的可行的方法。
　　2.基于第一部分工作中F8BT的LUMO能級較高的問題，我們設計并且合成了兩種