基于CH3NH3SnxPb(1-x)I3的錫鉛二元鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備及其性能研究.pdf

1、鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是近年來(lái)出現(xiàn)的一種新類型電池，其優(yōu)點(diǎn)在于不僅擁有較高的能量轉(zhuǎn)換效率，而且所用核心材料相對(duì)廉價(jià)并且可用溶液法制備，便于運(yùn)用卷對(duì)卷技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、低成本制造，但所含重金屬鉛的毒性會(huì)造成環(huán)境污染。錫和鉛屬于同主族元素，用錫部分取代鉛制備錫鉛二元鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是降低鉛毒性的一個(gè)有效方案，但目前錫基電池的效率仍低于鉛基電池的效率。本論文以提高該類電池的能量轉(zhuǎn)換效率為目標(biāo)，研究了CH3NH3SnxPb（1-x）I3錫鉛二元鈣鈦礦薄

2、膜的制備工藝，探討了錫元素的摻雜比例以及溶劑清洗、溶劑退火工藝對(duì)電池性能的影響，該研究對(duì)高效、低成本、低鉛鈣鈦礦薄膜太陽(yáng)能電池的研發(fā)具有指導(dǎo)意義。本論文主要研究?jī)?nèi)容包括以下兩個(gè)方面：
　　1．研究了CH3NH3SnxPb（1-x）I3錫鉛二元鈣鈦礦活性層的一步法制備工藝，特別是仲丁醇溶劑的清洗、浸泡工藝和二甲基甲酰胺（DMF）溶劑退火工藝。通過(guò)對(duì)制得的不同摻錫比例（x=0，0.15，0.25,0.35,1）活性層薄膜的測(cè)試和表征，

3、發(fā)現(xiàn)摻錫比例為25％（CH3NH3Sn0.25Pb0.75I3）的活性層薄膜生長(zhǎng)質(zhì)量最好，得到的鈣鈦礦多晶薄膜均勻、致密，平均粒徑達(dá)870 nm，大于其薄膜厚度，而CH3NH3SnI3薄膜的結(jié)晶性最差。
　　2.主要研究了CH3NH3SnxPb（1-x）I3錫鉛二元鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光伏性能，包括了J-V特性、EQE和穩(wěn)定性。通過(guò)不同摻錫比例器件光伏性能的對(duì)比研究，得出 CH3NH3Sn0.25Pb0.75I3電池性能最優(yōu)，其最高