鈣鈦礦太陽能電池二氧化鈦致密層與復合多孔層的制備及性能研究.pdf

1、鈣鈦礦太陽能電池（PSC）是近年來新型太陽能電池開發(fā)的重要研究成果。與現(xiàn)有的其他第三代太陽能電池技術(shù)相比，它具有結(jié)構(gòu)簡單、制備成本低，以及優(yōu)異的雙極性載流子輸運能力等多方面的優(yōu)勢，已經(jīng)引起科學家們的廣泛關(guān)注?，F(xiàn)今對鈣鈦礦太陽電池研究的熱點，主要集中在作為光子收集材料的CH3NH3PbI3(MAPbI3)及類似有機鹵化物的合成、改性以及結(jié)晶成膜性研究。
　　然而，作為傳統(tǒng)光陽極材料的TiO2，在這種新型電池中依然得到了廣泛應用。Ti

2、O2在電池中起到抑制發(fā)生在FTO導電玻璃界面的電子復合、提供電子傳輸通道的重要作用。因此，調(diào)控TiO2致密/多孔層結(jié)構(gòu)，改善其與MAPbI3的層間接觸是提高鈣鈦礦太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率的有效途徑。本文對鈣鈦礦電池的TiO2致密/多孔層的主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　1.在C4H11NO2作為反應抑制劑和用乙醇按1:1體積比的溶膠稀釋濃度，旋涂轉(zhuǎn)速5000 r/min，旋涂1次的工藝下制得TiO2致密層，在此基礎(chǔ)上制備的鈣鈦礦電池得到

3、了9.34％的最佳轉(zhuǎn)化效率。
　　2.對于TiO2多孔層，采用ZrO2納米顆粒對其進行修飾，并加入聚乙二醇-400作為混合漿料的分散劑。在摻入ZrO2與TiO2質(zhì)量分數(shù)比為2.5%的ZrO2納米顆粒，獲得了最高轉(zhuǎn)化效率為11.4%的鈣鈦礦太陽能電池。
　　3.探索了運用不同抑制原理的抑制劑并控制它們所制備溶膠的稀釋濃度、旋涂工藝參數(shù)調(diào)控等方法，獲得基于FTO基底的、成膜效果良好的TiO2致密層薄膜，從而有效抑制電子-空穴在F