新型界面層材料與結(jié)構(gòu)在有機(jī)無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用.pdf

1、隨著人類(lèi)對(duì)化石能源的大量使用，伴隨其而來(lái)的環(huán)境污染與能源枯竭已經(jīng)成為制約人類(lèi)未來(lái)發(fā)展的重要因素。在這樣的背景下，越來(lái)越多的國(guó)家，公司和科研機(jī)構(gòu)開(kāi)始大力開(kāi)發(fā)清潔新能源技術(shù)，其中綠色環(huán)保的太陽(yáng)能技術(shù)就是研究的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的硅基太陽(yáng)能電池由于其制備成本高昂，其大規(guī)模應(yīng)用受到很大限制。而新一代開(kāi)發(fā)的有機(jī)太陽(yáng)能電池，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池等雖然目前效率較低，但是都具備較低的生產(chǎn)成本，效率提升的勢(shì)頭很猛，具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文主要研究了以層狀

2、拓?fù)浣^緣體材料Bi2Se3作為空穴傳輸層在有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用和包埋有金納米顆粒的TiOx薄膜作為電子收集層在鈣鈦礦電池中的應(yīng)用。具體研究了層狀 Bi2Se3材料作為空穴傳輸層對(duì)器件效率與穩(wěn)定性提升的原因。此外，在基于包埋金納米顆粒 TiOx的鈣鈦礦電池中，重點(diǎn)探究了金顆粒在光輻照下發(fā)生熱電子激發(fā)與注入對(duì) TiOx薄膜性能以及電池整體的影響。具體內(nèi)容如下：
　?。?）通過(guò)濕法鋰離子插層制備獲得不規(guī)則的層狀 Bi2Se3片晶

3、分散溶液作為空穴傳輸層材料，并將其應(yīng)用于以poly(3-hexylthiophene)(P3HT)和[6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester(PC61BM)為活性層材料的有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池，相比于基于傳統(tǒng)熱蒸發(fā)制備的MoO3薄膜的器件，可以進(jìn)一步提高光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。
　　（2）在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦電池中，低溫處理的TiOx薄膜由于較低的電導(dǎo)率和大量存在的缺陷態(tài)，極大的限制了鈣鈦礦電

4、池效率的提高。通過(guò)對(duì) TiOx薄膜厚度，以及退火處理溫度，鈣鈦礦成膜等等因素的摸索，我們?cè)谳^低溫度下（150℃）處理的TiOx薄膜上制備的鈣鈦礦（P3HT作為空穴傳輸層）電池實(shí)現(xiàn)了9.38％的光電轉(zhuǎn)換效率。
　?。?）將金納米顆粒包埋在兩層 TiOx薄膜中作為鈣鈦礦電池的電子收集層，該層中的金納米顆粒在太陽(yáng)光輻照下可以產(chǎn)生熱電子激發(fā)與注入，修飾低溫制備TiOx在導(dǎo)帶中的淺能級(jí)缺陷，提高了薄膜的導(dǎo)電性，并進(jìn)一步提高了器件的光電表現(xiàn)，