鈣鈦礦太陽能電池的製備及其光電化學性能研究

近些年來,研究報道的鈣鈦礦太陽能電池的光電轉化效率值越來越高,引起了科研工作者的廣泛關(guan) 注。光生電子-空穴在鈣鈦礦材料中具有低複合速率,高遷移率,因此具有可觀的擴散長度,這些特點極大***了其逐步發展成為(wei) 一種轉化效率高的太陽能電池,同時,鈣鈦礦太陽能電池也具有價(jia) 格成本低廉、製備方法簡單、結構形式多樣等優(you) 點。但其仍存在著對外部環境敏感,內(nei) 部機理不明確等問題。本文中,我們(men) 重點研究了濕度對基於(yu) TiO2為(wei) 致密層的平板結構鈣鈦礦太陽能電池的結構和性能的影響,並分析研究其影響機理；采用液相兩(liang) 步法合成了基於(yu) ZnO納米線為(wei) 骨架層的鈣鈦礦太陽能電池,研究其成分、組織結構、形貌對電池性能的影響,優(you) 化製備條件和組織結構,分析其生長機製。主要研究結果如下：1.空氣環境中濕度對鈣鈦礦太陽能電池微觀形貌與(yu) 光電效率的影響有機無機鹵化鈣鈦礦太陽能電池中鈣鈦礦吸收層對外界的濕度非常敏感,所以目前絕大多數鈣鈦礦太陽能電池的製備、封裝都是在手套箱中完成的。從(cong) 便於(yu) 工業(ye) 規模化角度,本文在全空氣環境下,采用氣相輔助溶液法製備了平板結構的鈣鈦礦太陽能電池,研究了不同外界濕度與(yu) 鈣鈦礦膜形貌、電池效率之間的關(guan) 係。采用SEM和XRD電鏡表征了不同濕度下鈣鈦礦的微觀結構,分析其形成過程和生長機製,並測試了其紫外-可見吸收光譜,並從(cong) 可能的化學反應角度,分析