替代性掺杂聚合物空穴传输材料实现高效稳定钙钛矿太阳能电池任务书

 2020-02-11 12:02

1. 毕业设计(论文)主要内容:

钙钛矿太阳能电池作为低成本、可印刷新型光伏技术,吸引了众多关注,尤其是其光电转换效率已经达到23.3%,略高于多晶硅太阳能电池。然而由于钙钛矿太阳能电池的组成包括多种有机无机半导体材料,这些有机物无机物会被自然环境中的光,水,氧等逐渐分解直至破坏,导致其稳定性极差。尤其是目前大家广泛应用的空穴传输小分子材料: Spiro-OMeTAD,耐热性极差,已与空气环境发生反应。因此,发展和应用新型的稳定的空穴传输材料显得极为重要。最近,已有很多文献报道采用一种有机聚合物空穴传输材料PTAA能够获得非常好的稳定性,在一个太阳光下连续工作1000小时其效率衰减不超过10%。然而,PTAA由于其较低的空穴迁移率导致钙钛矿太阳能电池效率还相对较低。因此,选择一种合适的掺杂方式来提高PTAA的迁移率的同时,又不影响钙钛矿的稳定性,是目前的研究热点。

2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

主要任务:

1.文献调研,了解国内外相关研究概况和发展趋势;

2.研究不同掺杂剂对ptaa的成膜质量,空穴迁移率的影响;

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

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。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-8周:按照实验方案制备不同掺杂剂掺杂的ptaa薄膜,并制备出钙钛矿太阳能电池。

第8-12周:采用iv、eqe、uv-vis、xrd、fe-sem、cv等测试技术对电池薄膜的显微结构、光电性能进行测试,并着重表征其稳定性。

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4. 主要参考文献

1. bu, t. et al. synergic interface optimization with green solvent engineering in mixed perovskite solar cells. adv. energy mater.7, 1700576 (2017).

2 2. bu, t. et al. a novel quadruple-cation absorber for universal hysteresis elimination for high efficiency and stable perovskite solar cells. energy environ. sci.10, 2509-2515 (2017).

3 3. luo, j.et al. toward high-efficiency, hysteresis-less, stable perovskite solar cells: unusual doping of a hole-transporting material using a fluorine-containing hydrophobic lewis acid. energy amp; environmental science11, 2035-2045 (2018).

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