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摘要最近几年钙钛矿太阳能电池的效率得到了显著的提高，但高效率的电池所采用的空穴传输材料spiro-MeOTAD 的价格是黄金的5倍之多，在很大程度上增加了电池成本。所以，研究相对便宜的空穴传输材料或开发无空穴传输材料的电池则可大大降低电池成本，提高工业化生产的可能性。 本课题研究的是无空穴传输材料钙钛矿太阳能 CH3NH3PbI3/TiO2 微观异质结结构对太阳能电池性能的影响。本课题首次采用旋涂法对 TiO2多孔层进行优化处理。经过一系列对比试验，最终确定了后处理层制备条件，在此条件下制备出的电池效率最高达到了5.0%。随后，在此条件下又对比了两种不同钙钛矿材料制备出的正常结构钙钛矿太阳能电池和无空穴传输材料的电池进行对比。32635
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毕业论文关键词 钙钛矿太阳能电池 无空穴传输材料 异质结
Title Depleted hole conductor-free mesoscopic CH3NH3PbI3/TiO2 heterojunction perovskite solar cells
Abstract In recent years, energy conversion efficiency of perovskite solar cells has been significantly improved, but the price of hole transport materials spiro-MeOTAD is 5 times more than gold, in a great extent increase the cost of the cells. Therefore, the study of the relatively cheap hole transport materials or the development of the cells with no hole transport materials can greatly reduce the cost of the cells and improve the possibility of industrial production. This thesis studies the effect of mesoscopic CH3NH3PbI3/TiO2 heterojunction on the solar cell performance, which have no hole transport materials. We first proposed that the spin coating method for the optimization of the TiO2 mesoporous layer. After a series of contrast tests, the preparation conditions of the post-processing layer were determined, and the maximum cell efficiency achieved by this condition was 5%. Then, we compered the normal structure perovskite solar cells with the heterojunction cells of two kind of perovskite materials in this condition.
Keywords perovskite solar cells heterojunction
目次
1引言（或绪论）1
1.1太阳能电池的发展1
1.2钙钛矿太阳能电池2
1.3太阳能电池特征参数及性能表征9
1.4选题目的与研究内容10
2实验11
2.1实验溶液配制11
2.2实验仪器11
2.3典型的（有空穴传输材料）钙钛矿太阳能电池的制备12
2.4无空穴传输材料钙钛矿太阳能电池的制备14
2.5钙钛矿太阳能电池的性能表征15
3结果讨论与分析16
3.1后处理致密层条件的优化16
3.2两种电池结构光电性能的比较19
结论23
致谢24
参考文献25
1 引言 目前，电能的消耗主要来自于工业用电和生活用电两大方面。随着社会生产力的提高和人们生活水平的提高，人们对电能的需求也越来越高。日常生活中的电能主要来自于其他形式能量的转换。目前应用最多的为水电火电核电。较为传统的火力发电已经消耗了地球上的大量煤炭资源，并且污染严重；水力发电需要大落差制造动能发电，可利用资源有限，并且修建水电站可能会破坏生态环境，影响某些生物生存；核能发电方面具有辐射危害，一旦泄漏危害巨大，而无辐射的轻核聚变还不可控制，尚不能应用于发电。然而，距离地球 14960万千米处有一个巨大的核聚变反应堆，时时刻刻都在向地球传输能量，而这个巨大的核聚变反应堆就是我们熟悉的太阳。有报告显示，地球表面接受 5 分钟太阳辐照的能量，就相当于人类一年的能耗需求[1]。太阳能电池，就是可以将太阳能直接转换为电能的装置。因此，大力发展太阳能电池技术，可以缓解目前面临的能源短缺和环境污染等问题。