石墨烯及MoS2在钙钛矿太阳能电池中的应用研究

摘要........................................................................................................................ I Abstract .................................................................................................................... II 第1章绪论 (1)

1.1 课题研究的背景和意义 (1)

1.2 钙钛矿太阳能电池简介 (1)

1.2.1 钙钛矿材料 (1)

1.2.2 器件结构和工作原理 (1)

1.3 钙钛矿太阳能电池的发展 (3)

1.3.1 电子传输层材料的发展 (4)

1.3.2 空穴传输层材料的发展 (5)

1.3.3 修饰层材料的发展 (7)

1.4 钙钛矿太阳能电池的稳定性 (8)

1.5 本论文的主要研究内容和方法 (9)

第2章实验材料与方法 (12)

2.1 实验材料与设备 (12)

2.2 钙钛矿太阳能电池的制备 (13)

2.2.1 GO/PCBM复合物的制备 (13)

2.2.2 GO/PCBM电子传输层器件制备 (14)

2.2.3 rGO/PCBM、Graphene/PCBM电子传输层器件制备 (15)

2.2.4 MoS2修饰层电池器件的制备 (16)

2.3 钙钛矿太阳能薄膜表征 (17)

2.4 太阳能电池器件性能测试 (18)

2.4.1 电流密度-电压曲线 (18)

2.4.2 迟滞效应 (20)

2.4.3 外量子效率 (21)

第3章二维材料在碘系钙钛矿太阳能电池中的应用 (22)

3.1 引言 (22)

3.2 石墨烯衍生物钙钛矿太阳能电池器件光电性能研究 (22)

3.2.1 GO/PCBM电子传输层器件性能研究 (23)

3.2.2 rGO/PCBM、Graphene/PCBM电子传输层器件性能研究 (24)

3.3 MoS2修饰层钙钛矿太阳能电池器件光电性能研究 (25)

3.3.1 基底预热和退火工艺对器件性能的影响 (26)

3.3.2 MoS2修饰层厚度对器件性能的影响 (29)

3.3.3 电极厚度对器件性能的影响 (31)

3.3.4 钙钛矿层旋涂速度对器件性能的影响 (32)

3.4 MoS2修饰层钙钛矿太阳能电池器件表征及机理研究 (33)

3.4.1 基底预热和退火工艺对钙钛矿形貌的影响 (33)

3.4.2 MoS2修饰层不同厚度形貌表征 (34)

3.4.3 MoS2修饰层对器件光电性能的影响机理 (35)

3.4.4 MoS2修饰层对器件稳定性的影响机理 (37)

3.5 本章小结 (39)

第4章溴掺杂钙钛矿太阳能电池的制备及研究 (40)

4.1 引言 (40)

4.2 溴掺杂钙钛矿太阳能电池器件制备 (40)

4.2.1 溴掺杂钙钛矿吸光材料制备 (40)

4.2.2 溴掺杂钙钛矿电池器件制备 (41)

4.3 溴掺杂钙钛矿太阳能电池薄膜表征 (42)

4.3.1 溴掺杂比例对薄膜形貌的影响 (42)

4.3.2 溴掺杂比例对薄膜结构的影响 (43)

4.4 溴掺杂钙钛矿太阳能电池器件光电性能研究 (44)

4.4.1 溴掺杂比例对器件性能的影响 (44)

4.4.2 乙二胺盐对CH3NH3PbI2Br电池器件性能的影响 (46)

4.4.3 旋涂速度对CH3NH3PbI2Br电池器件性能的影响 (47)

4.4.4 退火温度对CH3NH3PbI2Br电池器件性能的影响 (48)

4.5 溴掺杂对电池器件性能的影响及机理 (49)

4.5.1 溴掺杂对电池器件迟滞效应的影响 (49)

4.5.2 溴掺杂对器件性能的影响机理 (50)

4.6 本章小结 (51)

结论 (53)

参考文献 (54)

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致谢 (59)