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1、最近,有機(jī)—無機(jī)雜化鈣鈦礦太陽能電池成為光伏電池研究領(lǐng)域的一顆新星,在2009年至2014年的這五年里,鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率從3.5%突破至20.1%,近兩年更是突破了21%的轉(zhuǎn)化效率。鈣鈦礦太陽電池憑借其高光電轉(zhuǎn)化效率、低成本和簡(jiǎn)單的制作工藝得到光伏領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。但由于現(xiàn)階段鈣鈦礦太陽能電池基本都是在手套箱中制備的,一旦脫離手套箱,電池器件幾乎無法制備,并且在手套箱中制備的電池器件在空氣環(huán)境下經(jīng)過2-3天的老化,器件鈣鈦礦
2、層就開始分解。所以本論文的工作就是研究在空氣環(huán)境下制備不同的高效鈣鈦礦太陽能電池器件,在既保證一定效率的情況下,又能保證相應(yīng)的壽命,為將來鈣鈦礦太陽能電池的商業(yè)化生產(chǎn)做一些努力。
本論文基于介孔鈣鈦礦太陽能電池的結(jié)構(gòu),做了以下三方面工作:
制備了以碳為對(duì)電極的介孔鈣鈦礦太陽能電池,這種電池跟一般的介孔鈣鈦礦太陽能電池在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別是少了空穴傳輸層,所以制備成本會(huì)大大降低。此外碳電極是印刷上去的,方便易操作。其中最好的
3、一塊電池器件的光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到9.32%。
研究了在空氣環(huán)境下利用兩步法和一步法制備完整結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦太陽能電池器件。其中一步法具體分為反溶劑法和真空閃蒸法。本文發(fā)現(xiàn)利用全新配方結(jié)合真空閃蒸法制備的電池器件的光電轉(zhuǎn)換效率最高,最好一塊電池器件光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到14.84%,并且器件效率分布范圍很窄。利用真空閃蒸方法制備的電池器件在未封裝的狀態(tài)下,在空氣環(huán)境下經(jīng)過1000個(gè)小時(shí)的老化,效率僅僅降低了2%左右,足見真空閃蒸制備法的優(yōu)越
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