P-型染料敏化太阳能电池电极修饰与钙钛矿电解质光伏性能研究

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liqing804240
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染料敏化太阳能电池(Dye-sensitized Solar Cell,DSSC)相对于传统的硅基太阳能电池,具有成本低廉、易于制备且转换效率相对较高等优势,而受到研究者的广泛关注。本论文主要在p-DSSC的电极修饰、DSSC钙钛矿电解质、高开路电压准固态DSSC等方面展开研究。分别在镍盐界面修饰构建内建电场、碘化胺改善钙钛矿溶液电解质电荷传输特性及光伏性能、优化聚合物准固化电解质制备工艺提高器件开路电压与稳定性等方面所展开的主要研究内容和取得的研究结果如下:  1、为了有效抑制p-型DSSC中NiO价带中的空穴与还原态的染料或电解质(I-)之间的复合,我们用Ni(AC)2、Ni(C1)2和Ni(NO3)2三种镍盐水溶液分别对光阴极进行表面修饰,并借助一定的器件制备工艺,改变了电极表面Ni和O原子的化学计量比,在电极内部形成内建电场,可驱动空穴的定向传输。在AM l.5G(100mW cm-2)的标准光照条件下,光电转换效率提高了35.7%,达到0.19%。  2、对于准固态电解质,由于电解质本身的电荷扩散速率受限而使半导体导带电子的复合几率明显提升,借助溶剂处理工艺,再加上在膜厚、氧化还原对和GuSCN等电解质基本组分含量的优化,使准固态DSSC的光电压接近800mV(达到793mV),同时获得7.66%的高光电转换效率。  3、钙钛矿溶液作为DSSC电解质在器件中的电子传输特性研究才刚刚起步。研究发现,碘化胺与八面体阴离子[PbX6]4-形成的复合物,可以显著提高DSSC的光伏性能。尤其是当PbI2的含量为O.07g时,获得了7.89%的最佳光电转换效率。
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