有機-無機鈣鈦礦單晶體生長及其物化性能研究.pdf

1、鈣鈦礦太陽能電池是近5年太陽能轉(zhuǎn)化利用領(lǐng)域的研究熱點，受到國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。ABX3鈣鈦礦不但具有快速傳遞空穴和電子的能力，而且具有強而寬的可見光吸收性能。鈣鈦礦晶體的制備一般包括一步法、兩步法、雙源共蒸法以快速結(jié)晶法等，其中，快速結(jié)晶法無需高溫加熱就可以獲得致密平整的鈣鈦礦薄膜。但是，目前并沒有關(guān)于快速結(jié)晶法的原理及其控制條件的詳細的研究。本文以快速結(jié)晶法中鈣鈦礦的相變結(jié)晶原理研究為切入點，在詳細研究了鈣鈦礦在混合溶劑中的相態(tài)和

2、相轉(zhuǎn)變條件之后，結(jié)合鈣鈦礦單晶體生長方法，開發(fā)了一系列鈣鈦礦單晶體的生長方法，并對其物化性能展開研究。主要包括以下幾方面的內(nèi)容:
　　1.鈣鈦礦MAPbI3相轉(zhuǎn)變條件研究。鈣鈦礦MAPbI3在混合溶劑γ-丁內(nèi)酯-氯代苯、N-N二甲基甲酰胺-氯代苯中能夠以溶質(zhì)、鈣鈦礦晶體、和中間產(chǎn)物三種狀態(tài)存在。具體存在狀態(tài)受到溫度、溶劑比例以及溶質(zhì)含量三個方面的綜合影響，并且可以通過加熱或改變混合溶劑的比例可以實現(xiàn)相態(tài)及其相互之間的轉(zhuǎn)化條件。

3、r>　　2.鈣鈦礦MAPbI3、MAPbBr3、MAPbCl3單晶體的生長，以及鈣鈦礦MAPbI3晶體參數(shù)。鈣鈦礦MAPbI3共有三種晶型，其中，在常溫下以四方晶系存在，在高溫（57℃以上）為立方晶系。通過向生長液中加入氯苯，降低了生長溫度，成功得到立方晶系MAPbI3。
　　3.混合系鈣鈦礦單晶體MAPbIxBr3-x和MAPbBrxCl3-x的生長。進而研究了了單晶體中鹵族元素比例和物化性能之間的關(guān)系，并初步探討了影響單晶體中