溶液法制备SnO2薄膜对钙钛矿太阳能电池的性能影响开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

随着社会的发展,传统能源产生的资源短缺和环境污染等问题日境突出,开发清洁可再生能源成为当今世界的一个重要问题。太阳能作为当今世界最大可再生能源不可避免的成为重要的研究方向。而近年来由于钛矿型太阳能电池低成本、易制造和高光电转换效率而被认为是最具潜力的光伏技术。在不到10年的时间里,电光转换效率从3.8%大幅增长到22.7%。设备的稳定性也从秒提高到了千小时,钙钛矿型太阳能电池的最高光电转换效率超过22%。

目前关于钙钛太阳能电池电子传输层的研究主要集中于有机导电材料如富勒烯及其衍生物和无机金属氧化物如二氧化钛、二氧化锡等,但是由于用紫外光照射TiO2器件时,器件中的氧气可以被吸收,钙钛矿材料就会被分解;此外,器件的电子迁移率很低,使得TiO2薄膜的结构分布不均匀,进而影响其光催化活性,所以我们对于新的电子传输层的研究是十分必要的。在对二氧化锡薄膜作为电子传输层的研究过程中,我国半导体研究所的祁江、王浩林、杨晓雷教授在2016年利用低温溶液处理的二氧化锡纳米颗粒作为钙钛矿型太阳能电池的电子传输层,他们几乎获得接近20%的光电转换效率,这也表明了在没有介孔结构的情况下获得高质量钙钛矿型太阳能电池的可能性,我们可以通过钙钛矿薄膜的生长或钙钛矿表面的进一步钝化,可以进一步提高平面结构的电化学性能。2018年我国中科院半导体研究所的祁江教授、张兴旺教授利用二氧化锡薄膜作为电子传输层在光电转换效率达到了21.6%,十分接近介孔结构了。

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