钙钛矿太阳电池用NiO空穴传输层的制备与性能研究任务书

 2020-02-11 12:02

1. 毕业设计(论文)主要内容:

有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池是一种新型薄膜光伏技术,其最高光电转化效率已达24.2%。然而目前钙钛矿电池基于Spiro-OMETAD和PEDOT:PSS等有机空穴传输层,会对钙钛矿太阳能电池的稳定性产生巨大的影响。而NiO作为空穴传输材料本身具有的良好的化学和环境稳定性,对提升钙钛矿太阳能电池的稳定性提高有着重要作用。近年来,用磁控溅射法制备了铜掺杂的NiO空穴传输层,取得了超过15%的光电转换效率,。通过激光脉冲沉积法制备成纳米结构的NiO薄膜,光电转换效率进一步提升到17%。本研究通过溶液旋涂法制备NiO薄膜,该方法工艺简单,调节空间巨大,成本低廉非常适合钙钛矿太阳能电池的制备。通过系统性的研究薄膜制备方法的研究,掌握NiO层的退火温度,薄膜厚度等对薄膜的光学性质,晶体结构的影响。进而通过制备钙钛矿太阳能电池,掌握NiO层对太阳能电池性能的影响。本课题是国家自然科学基金青年项目和澳大利亚国家先进光伏研究中心-国际合作研究基金的重要组成部分。

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;查阅不少于15篇相关文献资料,其中近5年英文文献不少于3篇,了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响,完成开题报告;

2. 研究nio空穴传输层的无机钙钛矿制备的各种制备方法,比较各制备方法的优缺点,选取合适的制备方法用于本研究。

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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:按照实验方案的要求,选取合适的制备方法,制备nio空穴传输层。通过椭偏仪,uv-vis,xrd、sem等测试技术对nio薄膜的厚度,光学性质,晶体结构和显微结构进行测试。

第8-11周:制备基于nio空穴传输层制备钙钛矿太阳能电池,采用iv、eqe等测试技术研究不同条件制备的nio层对太阳能电池性能的影响。

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4. 主要参考文献

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 perovskitesolar cells. advanced energy materials 2018, 1800525,doi:10.1002/aenm.201800525.

3. t. liu et al., inverted perovskite solar cells: progresses and perspectives. adv. energy mater. 2016, 1600457.

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