导读:本文包含了太阳电池材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:钙钛矿太阳电池,光吸收,无铅,锡基钙钛矿
太阳电池材料论文文献综述
李晓茵,周传聪,王英华,丁菲菲,周华伟[1]（2019）在《锡基钙钛矿太阳电池光吸收材料》一文中研究指出钙钛矿太阳电池以其优异的光吸收特性、载流子传输能力以及简单的制备工艺,成为太阳电池领域研究的热点。高效、无污染、低成本一直是太阳电池领域追求的目标。然而,传统钙钛矿太阳电池由于其光吸收材料中含重金属元素铅,对环境有较大影响,从而限制了此类钙钛矿太阳电池的进一步商业化应用。基于此,科学家们都在致力于寻找新的无铅钙钛矿材料。在众多无铅钙钛矿材料中,锡基钙钛矿材料由于其相对较小的毒性、合适的带隙以及相应器件具有较高的能量转换效率等优点,成为最有希望应用于钙钛矿太阳电池的替代材料。然而,锡基钙钛矿太阳电池也存在一些弱点,其能量转换效率和器件稳定性相较于铅基钙钛矿太阳电池仍然存在很大差距,器件制备过程中对空气十分敏感。为了更好地解决这些问题,对锡基钙钛矿材料及器件性能的各种影响因素进行系统地研究势在必行。文章分类介绍了各类锡基钙钛矿材料及其在太阳电池中的应用,包括有机-无机杂化锡基钙钛矿材料,锡铅混合钙钛矿材料和全无机锡基钙钛矿材料,综述了锡基钙钛矿材料及其相应器件性能的最新研究进展,并且讨论了影响器件性能的各项因素,最后对锡基钙钛矿太阳电池未来的发展做出了展望。(本文来源于《化学进展》期刊2019年06期）
郝玉英,李仕奇,张帆,丁赛赛,贺越[2]（2019）在《钙钛矿太阳电池的界面钝化及低成本空穴传输材料的设计制备》一文中研究指出有机-无机金属卤化物钙钛矿材料因其高的光吸收系数、合适的禁带宽度、优良的双极性传输特性以及简单的制备工艺等优势,近年来得到了广泛研究。自2009年钙钛矿太阳电池被首次报道以来,发展非常迅速,目前最高认证效率已达了23.7%,展现了其广阔的应用前景。但是该类电池仍然面临着许多挑战,如大面积钙钛矿薄膜的可控制、界面缺陷的有效钝化技术、电池的稳定性问题,以及空穴传输材料制备工艺复杂、价格昂贵的问题等。本文围绕界面缺陷钝化和低成本空穴传输材料的研发开展了一系列的工作。在界面缺陷钝化方面,提出利用DBP发光有机小分子材料引入钙钛矿与PCBM电子传输层界面,钝化了钙钛矿界面缺陷,调控了界面能级结构,提高了电子传输与收集,并利用DBP和钙钛矿之间存在F?rster能量转移提高了MAPbI3层在近红外区域的光吸收,因而提高了电池的光电转化效率,而且利用有机材料的疏水性及界面钝化效应有效提高了电池的稳定性。在低成本空穴传输材料的研发方面,合成了一类制备方法简单,成本低廉,具有良好的空穴迁移率和电导率以及良好疏水性的小分子空穴传输材料,无需使用任何添加剂或掺杂剂,应用于碳电极钙钛矿太阳能电池中。电池电池表现了良好的稳定性,在大气条件下、黑暗环境、35%的湿度、未封装的电池储存30天,效率仍能保持初始效率的90%以上。(本文来源于《第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集》期刊2019-05-25）
张艳,马文博,马梦恩,张振龙,毛艳丽[3]（2019）在《以CuInSe_2为空穴传输材料的钙钛矿太阳电池研究》一文中研究指出钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其优异的光电性能近年来受到广泛关注,目前其转化效率已提升至24.2%~([1]),但是电池的稳定性是目前需要解决的一个重要问题,其中有机空穴传输材料自身的不稳定性~([2])会加快电池性能的衰减,降低电池稳定性。我们通过采用热注入法[3]合成了CuInSe_2(CISe)量子点,并将其作为空穴传输材料制备了钙钛矿太阳能电池,结构如图1所示。结果表明,以CISe量子点为空穴传输材料的钙钛矿电池获得了12.8%的光电转换效率。虽然其低于基于Spiro-OMeTAD的钙钛矿电池的光电转换效率,但其稳定性得到了大幅度提升。以CISe量子点为空穴传输材料的钙钛矿电池的效率在96h后保持原始值的78%,而基于Spiro-OMeTAD的钙钛矿电池的效率衰减至30%。为了探索稳定性提高的机理,我们进行了水滴接触角测试,结果显示CISe薄膜比spiro-OMeTAD薄膜更具疏水性,有效阻止了环境中的水汽进入钙钛矿层,从而提高了钙钛矿太阳能电池的稳定性。(本文来源于《第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集》期刊2019-05-25）
张浩,沈超,李二鹏,吴永真[4]（2019）在《钙钛矿太阳电池界面材料分子工程》一文中研究指出钙钛矿太阳电池的界面材料,包括电子传输材料、空穴传输材料以及表面钝化材料等,对器件的光伏性能和稳定性影响显着。经常使用的界面材料包括无机氧化物、有机小分子和聚合物等。相比于无机材料,有机材料,特别是分子基界面材料具有结构性质易调、可低温溶液加工、重现性高等优势,但其在稳定性、迁移率和应用成本等方面仍有待改进。在本次报告中将介绍我们最近在有机空穴传输材料、有机钝化材料等方面开展的分子工程优化工作:1)发展D-A-D分子构型空穴传输材料,定向调控HOMO能级并提高材料光热稳定性;2)设计"平面-正交杂化分子构型"精细调控薄膜形貌与空穴迁移率,实现高效无掺杂器件(图1);3)利用双齿锚定分子构筑高稳定性表面钝化,同步提升钙钛矿器件性能与稳定性[1-4]。(本文来源于《第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集》期刊2019-05-25）
陈雨,吴义辉,张文华[5]（2019）在《基于无机空穴传输材料的稳定高效反式介观钙钛矿太阳电池的设计》一文中研究指出作为新兴太阳能电池技术的杰出代表,钙钛矿太阳能电池自问世以来便备受各国科研工作者的关注,近年来发展更是突飞猛进。但传统有机空穴传输材料的使用对器件的稳定性带来了很大的负面影响,使稳定性成为其研究和高效率商业化发展的拦路虎之一。为此,我们创新性地将无机p-型半导体—CuGaO_2纳米材料设计为多孔结构,构建了能级匹配良好的新型空穴传输层。与平板器件相比,该种结构具有明显的优势,一方面,多孔结构的形成既缩短了载流子的传输距离,又增大了钙钛矿与空穴传输层的接触面积,从而有效减少载流子的复合;另一方面,钙钛矿、CuGaO_2和NiO_x叁者之间的能级具有梯度的变化,非常有利于空穴的传输及高效率的获取。电池不仅具有>20%的高光电转换效率,而且具有非常优异的稳定性,未封装的器件在85度的条件下退火1000小时,效率仍能保持初始效率的80%以上,该测试结果是目前文献中报道的基于无机空穴传输材料的最好结果之一,满足了钙钛矿电池实用化发展对热稳定性的要求,为钙钛矿电池通过双85测试奠定了良好的基础。(本文来源于《第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集》期刊2019-05-25）
徐保民,张罗正,吴建昌,张先付,王行柱[6]（2019）在《钙钛矿太阳电池用空穴传输材料的研究》一文中研究指出有机无机钙钛矿具有优异的光电性能,目前基于该材料的钙钛矿太阳电池(PSC)的认证效率已经高达24.2%。然而目前高效的PSC基本都是以掺杂处理的Spiro-OMeTAD(掺入Li盐等)为空穴传输材料(HTM)的器件,这给电池成本控制和器件性能长期稳定性带来了不利影响。为替代Spiro-OMeTAD,我们首先将其分子结构中的多环的螺芴结构调整为单环的噻吩单元,在不明显损失电池效率的情况下,使HTM的材料成本大幅降低,同时,以该小分子为单体构建了聚合物,使得HTM的空穴迁移率提升到2-3倍,在不掺杂的条件下,光电转换效率效率提高到17.2%。接着,为进一步发挥聚合物主链的电荷传递作用,我们以噻吩和苯单环结构单元构建了共轭聚合物DTB。由于其出色的钙钛矿层缺陷钝化能力和光生空穴提取能力,在不掺杂的条件下,电池效率达到19.68%,第叁方权威机构认证效率为19.50%,其短路电流密度更是达到了25.75 mA/cm2,是基于无掺杂有机HTM的世界最高水平。经过分子结构上的进一步改进,我们更是获得了20.19%的效率,是目前已知的首次报道就超过20%效率的首个无掺杂有机HTM(包括聚合物和小分子在内)。此外,我们还进一步使用无机材料来代替有机HTM,基于Cu_2O量子点HTM的电池获得了18.9%的效率。最近,我们使用"无机+有机"材料的双层HTM,更是将效率提高到了21.5%。在反型结构的PSC中,我们向经典的PEDOT:PSS中掺入水溶性的酞菁小分子,提高了HTM层的导电性,使电池的短路电流密度得到提高,进而使效率由16.47%提升到18.90%。但是由于PEDOT:PSS本身的掺杂属性(掺入了酸性的PSS),器件的稳定性并没有明显提升。为此,我们设计了水溶性的、无掺杂的共轭聚电解质材料TB(MA)来代替PEDOT:PSS。TB(MA)出色的缺陷钝化能力,致使PSC的各项光伏参数均得到提高,效率达到19.76%,是共轭聚电解质基PSC目前的世界最高效率,其器件稳定性也得到明显提升。(本文来源于《第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集》期刊2019-05-25）
李珣[7]（2019）在《碲化镉薄膜太阳电池制备及相关薄膜材料研究》一文中研究指出CdTe是一种具有较高吸收系数的直接带隙半导体材料,其在可见光范围内的吸收系数在104-106 cm-1之间;CdTe作为一种二元化合物,容易制备得到高质量的单相薄膜;CdTe的禁带宽度约为1.45 eV,与太阳光谱较为匹配。基于上述特点,CdTe作为一种理想的光伏材料受到了广泛的关注,以CdTe薄膜作为吸收层的CdTe薄膜太阳电池也成为了薄膜太阳电池领域的佼佼者。目前,CdTe薄膜太阳电池的最高转换效率为22.1%,组件的最高转换效率可达18.6%。CdTe薄膜太阳电池取得了巨大的成功,但同时我们也应当看到,一些基础科学问题仍未得到很好的解决,比如:各异质结界面处能带结构对载流子输运的影响;低阻稳定背接触的制备;CdTe材料中载流子与声子之间的相互作用及其对器件的影响;各薄膜材料之间的互扩散情况等。针对这些问题,本文主要从以下几个方面进行了研究:第一章,简要回顾了太阳电池的发展历程,对太阳电池的原理及基本特性进行了讨论,并对不同种类的太阳电池进行了简单介绍。第二章,高转换效率CdTe太阳电池的制备。讨论了CdTe太阳电池的制备流程。优化了磁控溅射制备CdS薄膜的工艺,通过改变溅射气氛中氧气的含量调控了CdS:O窗口层的禁带宽度,进而提升了电池的短路电流密度。通过近空间升华法制备了CdTe薄膜,并优化了薄膜的热处理时间。通过在CdTe上制备不同的背接触结构,进而在背电极处得到了良好的欧姆接触。在一系列工艺优化的基础上,制备了高转换效率CdTe太阳电池。第叁章,新型背接触缓冲层CdTe太阳电池的制备与研究。研究了 CuI和ZnTe:Cu作为CdTe太阳电池背电极缓冲层材料对电池性能的影响。分析了CdTe/CuI界面处的能带结构,发现CdTe/CuI界面处价带匹配得很好,光生空穴从CdTe传输到CuI不需要克服任何势垒;CdTe/CuI界面处导带存在较大偏移,它会阻止电子往背电极方向的传输,从而降低载流子在背接触处的复合,进而提高电池的开路电压。在背电极处使用化合物CuI代替金属单质Cu,避免了Cu在电池内部的快速扩散,电池的稳定性亦得到提升。制备了具有ZnTe:Cu背接触缓冲层的CdTe太阳电池,讨论了快速热处理对ZnTe:Cu背电极以及太阳电池的影响。通过优化快速热处理工艺,CdTe太阳电池的转换效率从13.3%提高到16.2%,其中开路电压从0.744 V提高到0.841 V,提高了 13%。该工作是与本实验室同学合作完成的。第四章,多晶CdTe薄膜共振拉曼散射及声子非简谐效应研究。通过调节激发光波长,观测到了 CdTe的共振拉曼散射。研究了声子的非简谐效应以及CdTe禁带宽度改变对共振拉曼散射的影响。研究了不同温度下多晶CdTe薄膜中的晶格动力学,发现由于非简谐效应,CdTe的纵光学(LO)声子会衰变为横光学(TO)和横声学(TA)声子。对拉曼散射峰进行了拟合,发现了源自表面晶格振动的表面光学(SO)模式的散射峰。使用共振拉曼散射探究了CdTe晶粒尺寸对激子-声子耦合的影响。第五章,新结构CdTe太阳电池的制备及薄膜互扩散的拉曼散射研究。制备了具有新型窗口层结构的CdTe太阳电池,分析了窗口层材料对电池外量子效率的影响。使用拉曼散射技术研究了CdSe和CdTe之间的互扩散,结果表明当温度高于300 ℃时,CdSe和CdTe之间会发生剧烈的互扩散。第六章,总结与展望。对本论文的工作进行了总结,并对现阶段CdTe太阳电池面临的问题及未来的发展趋势进行了分析。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-18）
郭明星,孙俊生,刘佳琦[8]（2019）在《碳材料在钙钛矿太阳电池空穴传输层中的应用进展》一文中研究指出在传统的钙钛矿太阳电池中,空穴传输材料价格非常昂贵且占电池成本比重较大.为降低电池成本,寻求一种价格低廉的传统空穴传输材料替代品受到研究者的广泛重视.大量的研究结果表明,碳材料以其低廉的价格、稳定的化学性质、与钙钛矿材料相匹配的功函数、良好的电荷迁移率、导电率及空穴收集能力成为最有可能代替传统空穴传输材料的希望之一.同时,以碳材料为空穴传输层的钙钛矿太阳电池效率也在逐年攀升且还有进一步提升的空间.综述了多种碳材料在钙钛矿太阳电池空穴传输层中的应用进展,指出现有研究工作存在的局限性,并简要说明未来的研究方向.(本文来源于《大连海事大学学报》期刊2019年02期）
徐建明,周罗增,张梦炎,唐道远,蒋帅[9]（2019）在《砷化镓太阳电池表面高透光率吸波材料结构设计与性能研究》一文中研究指出文章以卫星砷化镓太阳电池阵在X波段雷达波下的隐身性为研究背景,针对电池阵高透光率与其对电磁波高吸收率的兼容要求,选择碳纳米管薄膜材料建立人工亚波长吸波结构,通过调整其亚波长结构参数及碳纳米管薄膜材料的费米能级等参数,拓展吸波带宽。同时研究发现,在砷化镓太阳电池表面构建双层十字微结构,相比单层结构,材料的吸收带宽更宽,吸波体在8.2～10.3 GHz频率范围内反射率小于-10 dB,相对带宽达到23%。(本文来源于《航天器环境工程》期刊2019年02期）
王传坤,肖东,唐颖[10]（2019）在《p-NiO材料对有机太阳电池光电性能影响》一文中研究指出采用AMSP-1D太阳电池模拟软件,对用NiO薄膜作空穴缓冲层的有机太阳电池进行仿真研究。通过计算发现NiO薄膜厚度为5～15 nm时,有机太阳电池器件性能最佳;同时,探讨环境温度对有机太阳电池性能的影响。研究表明开路电压和转化效率与环境温度满足线性关系;电流密度和环境温度满足一次衰减关系;而填充因数和环境温度满足二次指数衰减关系。(本文来源于《电源技术》期刊2019年03期）
太阳电池材料论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
有机-无机金属卤化物钙钛矿材料因其高的光吸收系数、合适的禁带宽度、优良的双极性传输特性以及简单的制备工艺等优势,近年来得到了广泛研究。自2009年钙钛矿太阳电池被首次报道以来,发展非常迅速,目前最高认证效率已达了23.7%,展现了其广阔的应用前景。但是该类电池仍然面临着许多挑战,如大面积钙钛矿薄膜的可控制、界面缺陷的有效钝化技术、电池的稳定性问题,以及空穴传输材料制备工艺复杂、价格昂贵的问题等。本文围绕界面缺陷钝化和低成本空穴传输材料的研发开展了一系列的工作。在界面缺陷钝化方面,提出利用DBP发光有机小分子材料引入钙钛矿与PCBM电子传输层界面,钝化了钙钛矿界面缺陷,调控了界面能级结构,提高了电子传输与收集,并利用DBP和钙钛矿之间存在F?rster能量转移提高了MAPbI3层在近红外区域的光吸收,因而提高了电池的光电转化效率,而且利用有机材料的疏水性及界面钝化效应有效提高了电池的稳定性。在低成本空穴传输材料的研发方面,合成了一类制备方法简单,成本低廉,具有良好的空穴迁移率和电导率以及良好疏水性的小分子空穴传输材料,无需使用任何添加剂或掺杂剂,应用于碳电极钙钛矿太阳能电池中。电池电池表现了良好的稳定性,在大气条件下、黑暗环境、35%的湿度、未封装的电池储存30天,效率仍能保持初始效率的90%以上。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
太阳电池材料论文参考文献
[1].李晓茵,周传聪,王英华,丁菲菲,周华伟.锡基钙钛矿太阳电池光吸收材料[J].化学进展.2019
[2].郝玉英,李仕奇,张帆,丁赛赛,贺越.钙钛矿太阳电池的界面钝化及低成本空穴传输材料的设计制备[C].第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集.2019
[3].张艳,马文博,马梦恩,张振龙,毛艳丽.以CuInSe_2为空穴传输材料的钙钛矿太阳电池研究[C].第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集.2019
[4].张浩,沈超,李二鹏,吴永真.钙钛矿太阳电池界面材料分子工程[C].第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集.2019
[5].陈雨,吴义辉,张文华.基于无机空穴传输材料的稳定高效反式介观钙钛矿太阳电池的设计[C].第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集.2019
[6].徐保民,张罗正,吴建昌,张先付,王行柱.钙钛矿太阳电池用空穴传输材料的研究[C].第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集.2019
[7].李珣.碲化镉薄膜太阳电池制备及相关薄膜材料研究[D].中国科学技术大学.2019
[8].郭明星,孙俊生,刘佳琦.碳材料在钙钛矿太阳电池空穴传输层中的应用进展[J].大连海事大学学报.2019
[9].徐建明,周罗增,张梦炎,唐道远,蒋帅.砷化镓太阳电池表面高透光率吸波材料结构设计与性能研究[J].航天器环境工程.2019
[10].王传坤,肖东,唐颖.p-NiO材料对有机太阳电池光电性能影响[J].电源技术.2019