新型有机小分子空穴传输材料在钙钛矿太阳能电池中的应用

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xutao6310794
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
自2009年钙钛矿材料首次作为感光材料用于太阳能电池以来,其效率在短短几年内已经突破了24%。钙钛矿太阳能电池具有较宽的吸光光谱、较高的载流子迁移率、工艺简便、成本低廉等优点,表现出极强的发展前景。空穴传输层对钙钛矿太阳能电池效率提升有着至关重要的影响,性能优异的空穴传输层对于光生空穴的提取和传递具有明显的提升作用,可以有效的提高电池的能量转换效率与器件的稳定性,同时,空穴传输材料还会显著影响器件的成本。因此,新型空穴传输材料的制备与应用研究是钙钛矿太阳能电池的重要研究方向。本文主要对新型有机小分子空穴传输材料在钙钛矿太阳能电池中的应用进行了研究。首先,针对传统小分子空穴传输材料Spiro-OMeTAD成本较高以及其使用Li-TFSI进行掺杂带来的稳定性差等问题,本论文使用了新型简易合成空穴传输材料X60作为空穴传输层并通过其本体二价盐X60(TFSI)2进行定量混合的方式制备了高效稳定的钙钛矿太阳能电池。研究发现,X60(TFSI)2的添加比例与空穴传输层的电导率成正比,当添加比例达到16%时,薄膜电导率达到了4.32×10-44 S?cm-1,电池得到了最高的19%的能量转化效率。同时由于未使用吸湿性的锂盐作为添加剂,空穴传输层对水的接触角大于90°,表现出更加优异的稳定性。同时,本文对比研究了有机小分子材料BDT0FMeDPA以及其氟化改性后的材料BDT2FMeDPA作为空穴传输层在钙钛矿太阳能电池中的性能差异。通过研究发现在分子上引入强电负性的氟原子后,空穴传输层的电导率与电荷迁移率均提升了约3.5倍,表现出更优良的空穴传输能力,有利于电荷的收集,有效增强了光电流。未掺杂时,氟化材料BDT2FMeDPA的最高效率达到了14.5%,高于未氟化材料的11.3%,同时由于氟原子的引入,空穴传输层对水的接触角进一步的增大,电池表现出了优异的稳定性。研究表明在有机小分子中引入氟原子能有效提高材料的电荷传输性能,是制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池的一个重要方向。
其他文献
从煤矿无线通信应用现状出发,分析煤矿井下复杂环境对无线通信的影响,研究无线宽带和窄带通信在矿井中的应用特点和发展方向,提出了一种新型的无线远程低速通信系统。LoRa作
碳纤维复合材料是一种应用十分广泛的材料,具有各向异性、质量轻、强度高等特点。尤其是在汽车制造中,利用碳纤维复合材料可以制作车身表面覆盖件、空气动力组件等,能够有效
利用加密自动站、探空、天气雷达等资料对2011—2016年5—9月大连地区的16个雷暴大风过程进行研究,分析了雷暴大风发生前的探空特征、雷达回波演变特征以及雷达产品识别指标。
以某矿山全尾砂为骨料、水泥和粉煤灰为胶凝材料制作胶结充填材料,采用正交试验探讨了料浆质量浓度、灰砂比和掺灰量对充填材料泌水率、7 d和28 d抗压强度的影响程度,并确定
近年来,飞速增长的经济推动着交通运输业的不断发展,公里,尤其是高速公里的里程数高速增长。而另一方面,车辆的载重不断提高。因此,车辆与道路之间的相互作用,引起越来越多的关注。
目的探讨欧美旅游者旅游决策行为对中国旅游市场的拓展和旅游资源开发的影响。方法根据市场问卷调研,运用SPSS,EXCEL数据软件包及图表分析软件,对数据进行定量分析。结果从旅游
在语文教学中,许多老师有这样的困惑:学生学了多年的语文,对语言文字却不会运用,写了多年作文,学生却无法用自己的话完整地表达一个意思,究其原因,一方面学生没有丰富的生活
页岩气储层的低孔低渗特点决定了其在自然状态下很难开采,必须经过压裂改造才能提高产量。可压性是评价岩石储层经过压裂改造后能否产生复杂裂缝从而提高油气产能的重要参数。通过对岩样进行岩石力学实验,探究岩石杨氏模量、泊松比、抗压强度与岩石破裂应力应变之间的关系,并利用正交多极子阵列声波测井、自然伽马测井、地层密度测井等资料计算出基于弹性模量和矿物组分的岩石脆性指数。由断裂韧性和地应力差异得到压裂高度和井壁
河流梯级水电开发对河道生态环境造成一定影响,为保证河道基本生态环境用水需要,须保证河道最小下泄流量。在宝兴河流域河段上的硗碛电站、宝兴电站、小关子电站、铜头电站布
证券期货市场是市场经济发展到一定阶段的产物,与其他市场建设一样,诚实信用是证券期货市场的重要基石。由于证券期货市场的交易模式和交易机制普遍采用委托、信托的方法,需要交
报纸