银铜碘化物钙钛矿共混太阳能电池器件与光电性能研究

《银铜碘化物钙钛矿共混太阳能电池器件与光电性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码10459学号或申请号201412151738密级硕士学位论文银铜碘化物/钙钛矿共混太阳能电池器件与光电性能研究作者姓名：刘松子导师姓名：郑直教授学科门类：理学专业名称：无机化学培养院系：化学与分子工程学院完成时间：2017年5月Athesis(dissertation)submittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchonphotoelectricpropertiesofsilvercopperiodide/perovskitesolarcellsBySongziLiuSup

2、ervisor:Prof.ZhiZhengInorganicChemistryCollegeofChemistry&MolecularEngineeringMay,2017学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：日期：年月日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大

3、学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：日期：年月日摘要摘要以卤化铅钙钛矿材料为基础的太阳能电池自2009年首次报道以来，因其优异的光电性能及相对简单的器件制备工艺引起了世界范围内众多研究人员的广泛

4、关注。经过短短8年时间其光电转换效率就突破了22%。目前为了尽可能的提高电池效率，其中的空穴传输层多采用价格昂贵且合成工艺复杂的有机空穴传输层，如Sprio-OMeTAD，P3HT和PEDOT:PSS等，这将提高器件成本且影响器件稳定性。在本文中，我们通过简单的元素直接反应和旋涂作用，实现了一种无空穴传输层的银铜碘化物/钙钛矿共混层太阳能电池，在AM1.5的模拟太阳光下获得了11.69%的光电转换效率。相关研究工作主要有以下几个方面：1、我们通过一系列的测试技术研究了碘化银/钙钛矿共混层作用的机理，证明了碘化银以量子点的形式与钙钛矿形成共混层。这个混

5、合的现象被证明是发生在用于制膜的旋涂过程中，且在该过程中完美的原位形成了均匀致密的薄膜。2、我们通过TPV测试研究了薄膜太阳能电池中光生载流子动力学的相关问题，证明了碘化银具有阻挡电子的作用，而碘铜银/钙钛矿薄膜与纯钙钛矿的TPV曲线表现出完全相反的电荷载流子响应，这表明碘铜银的存在改变了钙钛矿的能级。本文的创新点主要表现在以下几个方面：（1）我们通过使用简单的旋涂法得到了银铜碘化物/钙钛矿共混层，其中的碘化银是在旋涂的过程中形成了量子点；（2）我们所制备的这种共混材料在电池结构上采用了无空穴传输层的结构，有效的降低了成本，并取得了较高的光电转换效率

6、；（3）在这里，我们首次应用碘铜银三元化合物应用于钙钛矿薄膜太阳能电池，据我们所知，并没有关于碘铜银三元化合物的任何报道，尤其是在钙钛矿薄膜太阳能电池领域。我们将以此为指导来设计、组装各种基于银铜碘化物/钙钛矿型太阳能电池器件。通过对器件内部界面微结构的调控及优化，进一步提高此类电池器件的光电转换效率。这将对钙钛矿薄膜太阳能电池的光伏性能的提升和理论研究产生一定积极的推动作用。关键词：钙钛矿碘化银量子点碘铜银P型半导体空穴传输层IAbstractAbstractPerovskitesolarcellsbasedonorganometalhalideh

7、asattractbroadattentionduetotheirsuperbpowerconversionefficiency(PCE)alongwithsimplepreparationprocesssincein2009.Inonly8years,thePCEofperovskitesolarcellshasexceed22%.InordertoimprovethePCEofperovskitesolarcellsasmuchaspossible,theholetransportlayerisorganicmaterialwhichisexpe

8、nsiveandcomplicatedtosynthesis,suchasSprio-OMeTAD,P3HT