钙钛矿太阳电池用NiO空穴传输层的制备与性能研究开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

能源每个人都会接触到,它也称作能量资源。可以直接取得做功或者通过加工转化间接获得能量的物质统称为能源(例如风能、太阳能、潮汐能等)。能源可以分为一次能源和二次能源,其中一次能源包括天然气、风能、煤炭、太阳能、原油、水能、核能、生物质能等,二次能源包括电力、热力、成品油等。能源是我们日常生活中不可或缺的物质,无论是智能手机、家用电器的运行到工厂企业的运转,能源都是重要的物质基础。因此,人民的物质生活水平很大程度上取决于能源的开发和利用。随着现代全球经济的高速发展,人们对能源的需求急速增长,两次石油危机的发生也让人们意识到能源的重要性,人民也开始呼吁日常生活中的节能减排。同时各国也针对能源减少的现状提出了对未来的能源发展的新要求大力发展清洁可再生能源。

于是,越来越多的国家开始了对清洁可再生能源的研究与开发。其中,太阳能凭借其取之不尽用之不竭的特性受到广泛关注,并且其清洁性也不会带来化石能源燃烧带来的大气污染等问题,所以,太阳能作为将来人类重要的能源来源被寄托了很大希望,开发低成本、高效率的新型太阳能电池也成为近年来的研究热点。

按照材料分类,太阳能电池大体能够分为以下几类:

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

2. 研究的基本内容与方案


2.1基本内容

采用sol-gel旋涂法以及磁控溅射法在室温下制备单层和双层nio空穴传输层,旋涂卤化物溶液作为钙钛矿层,蒸镀c60作为电子传输层,蒸镀cu作为电极,组装成电池后进行相关测试。在整个流程中针对nio空穴传输层改变退火制度、溶液浓度、nio层数等参数,以此探究不同条件下制得的nio空穴传输层对电池整体性能的影响,最终获得最优工艺方案。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。提前预约测试、购买药品、确定技术方案,并完成开题报告。

第4-8周:按照实验方案,制备卤化物钙钛矿太阳能电池。在整个流程中,针对nio空穴传输层改变退火制度、溶液浓度、nio层数等参数,以此探究不同条件下制得的nio空穴传输层对电池整体性能的影响,最终获得最优工艺方案,以此提高太阳能电池的效率和稳定性。

第8-11周:采用j-v、ipce、uv-vis、xrd、sem、椭偏仪等测试技术对电池薄膜的显微结构、光电性能进行测试。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

4. 参考文献(12篇以上)

[1]Li, W.; Rothmann, M. U.; Liu, A.; Wang, Z.; Zhang, Y.; Pascoe, A. R.; Lu, J.; Jiang, L.; Chen, Y.;Huang, F.; Peng, Y.; Bao, Q.; Etheridge, J.; Bach, U.; Cheng, Y.-B. Advanced Energy Materials 2017, 7,(20),1700946.
[2]Li, N., Zhu, Z., Li, J., Jen Alex, K. Y. amp; Wang, L. Inorganic CsPb1#8722;xSnxIBr2 for Efficient Wide‐Bandgap Perovskite Solar Cells. Advanced Energy Materials 2018, 1800525, doi:10.1002/aenm.201800525.
[3]Liang, J. et al. CsPb0.9Sn0.1IBr2 Based All-Inorganic Perovskite Solar Cells with Exceptional Efficiency and Stability. J. Am. Chem. Soc. 139, 14009-14012, doi:10.1021/jacs.7b07949 (2017).
[4]Wang, P. et al. Solvent-controlled growth of inorganic perovskite films in dry environment for efficient and stable solar cells. Nat. Commun. 9, 2225, doi:10.1038/s41467-018-04636-4 (2018).
[5]Xu X, Liu Z, Zuo Z, et al. Hole selective NiO contact for efficient perovskite solar cells with carbon electrode[J]. Nano Letters, 2015, 15(4): 2402-2408.
[6]GREEN M A, HO-BAILLIE A, SNAITH H J. The emergence of perovskite solar cells[J]. Nature Photonics,2014, 8(7): 506-514.
[7]Kojima A, Teshima K, Shirai Y, et al. Organometal halide perovskites as visible-light sensitizers for photovoltaic cells[J]. Journal of the American Chemical Society, 2009, 131(17):6050-6051.
[8]Roldán-Carmona C, Malinkiewicz O, Soriano A, et al. Flexible high efficiency perovskite solar cells[J]. Energy amp; Environmental Science, 2014, 7(3): 994-997
[9]A.A.Al-Ghamdia,Waleed E. Mahmouda. Structure and optical properties of nanocrystalline NiO thin film synthesized by sol–gel spin-coating method [J]. Journal of Alloys and Compounds, 2009, 126(12): 9-13.
[10]Chong Liu, Wenzhe Li, Huanyong Li. Structurally Reconstructed CsPbI2Br Perovskite for Highly Stable and Square-Centimeter All-Inorganic Perovskite Solar Cells [J]Advanced Energy Materials, 2018, 1803572
[11]Wang KC; Jeng JY; Shen PS; Chang YC; Diau EW; Tsai CH; Chao TY; Hsu HC; Lin PY;Chen P; Guo TF; Wen TC. p-type Mesoscopic Nickel Oxide/Organometallic Perovskite Heterojunction Solar Cells[J]. Scientific Reports, 2014, 4(4):4756.
[12]Wang K C, Shen P S, Li M H, et al. Low-temperature sputtered nickel oxide compact thin film as effective electron blocking layer for mesoscopic NiO/CH3NH3PbI3 perovskite heterojunction solar cells[J]. ACS Applied Materials amp; Interfaces, 2014, 6(15): 11851-11858.
[13]Park J H, Seo J, Park S, et al. Efficient CH3NH3PbI3 Perovskite Solar Cells Employing Nanostructured p-Type NiO Electrode Formed by a Pulsed Laser Deposition[J]. Advanced Materials, 2015, 27(27): 4013-4019.
[14]Liu Z, Zhang M, Xu X, et al. p-Type mesoscopic NiO as an active interfacial layer for carbon counter electrode based perovskite solar cells[J]. Dalton Transactions, 2015, 44(9): 3967-3973.
[15]韩晓东, 王凯文, 严铮洸等.有机无机钙钛矿薄膜的间歇式退火和光电性能[J]. 北京工业大学学报, 2019, 45(4): 32-41.
[16]林新璐,李辉. 提高钙钛矿太阳能电池稳定性的方法研究进展.高分子通报.2019. 54(6): 37-42.

剩余内容已隐藏,您需要先支付 5元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

该课题毕业论文、开题报告、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。