聯(lián)噻吩材料在鈣鈦礦太陽能電池中的應(yīng)用.pdf

1、最近幾年，在光伏器件領(lǐng)域，鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展極其迅猛。目前，文獻報道的最新效率已經(jīng)超過了21％，成為現(xiàn)今研究的熱點。然而，鈣鈦礦太陽能電池要實現(xiàn)商業(yè)化的應(yīng)用，需要提升其在穩(wěn)定性方面的性能。在鈣鈦礦太陽能電池器件中，空穴傳輸材料和添加劑都是影響器件效率和穩(wěn)定性的因素。為了降低器件制作成本，提高器件的穩(wěn)定性，推進鈣鈦礦太陽能電池規(guī)模化的應(yīng)用，本論文主要對以下三個方面進行了研究：
　?。?）為避免使用合成工藝復(fù)雜、價格昂貴的空穴傳輸

2、材料 Spiro-OMeTAD，首先在無添加劑的情況下，將一類準三維結(jié)構(gòu)的材料作為空穴傳輸層應(yīng)用到介觀鈣鈦礦太陽能電池中，探討了這類空穴傳輸材料對鈣鈦礦太陽能電池器件性能的影響。實驗數(shù)據(jù)表明，材料DEPT-SC作空穴傳輸層時器件性能最好，效率達9.73%。載流子遷移率測試和靜態(tài)熒光光譜證實了材料DEPT-SC具有更好地空穴傳輸能力。
　?。?）為進一步提高器件效率，我們以材料DEPT-SC為例，將P型添加劑F4TCNQ引入到鈣鈦礦

3、太陽能電池中研究其對電池性能的影響。結(jié)果顯示當向DEPT-SC中摻雜質(zhì)量分數(shù)為1%的F4TCNQ時，器件光伏性能最好（11.52%），與純DEPT-SC作空穴傳輸層時相比，主要表現(xiàn)在電池暗電流減小、開路電壓（增大了約60 mV）和填充因子（由0.693優(yōu)化至0.724）的提高。
　　（3）穩(wěn)定性衰退曲線表明，這類聯(lián)噻吩材料用在鈣鈦礦器件時穩(wěn)定性遠優(yōu)于Spiro-OMeTAD用作空穴傳輸層的器件。添加劑 F4TCNQ對器件穩(wěn)定性幾乎