介观钙钛矿太阳能电池伏安特性曲线滞回效应研究

摘要

近年来，钙钛矿太阳能电池（Perovskite Solar Cells, PSCs）发展迅速，目前最高公证效率已达到了22.1％，使其成为光伏领域极具有商业价值的光伏器件。而在钙钛矿太阳能电池性能测试过程中，电流-电压曲线（I-V curves）会随着扫描方向不同而呈现出明显的差异，这一现象被称为钙钛矿太阳能电池的滞回效应（Hysteresis）。钙钛矿太阳能电池的滞回效应不仅与扫描方向有关，也与扫描速度、起始偏压、器件结构、测试光照等因素有关。
　　首先介绍了基于碳对电极、无空穴传输层、可印刷介观钙钛矿太阳能电池存在的滞回效应反转现象，然后通过控制条件和优化工艺，制备出具有正常滞回效应，无滞回效应及反转滞回效应三种类型器件；对这三种不同类型滞回效应的器件进行系统的 J-V测试，接着分别测量三种器件在其不同电压扫描速率下的性能参数并计算其相应的滞回因子，通过分析测试结果找出其中的规律；对比不同厚度TiO2致密层以及不同紫外臭氧处理时间对器件滞回效应的影响，通过霍尔效应、荧光光谱等测试分析了三种类型器件的差异，然后采用循环伏安法测量了器件的暗电流，并测量了光照条件下器件的复合电阻，在测试结果的基础上建立了三种不同类型器件的等效电路模型。控制钙钛矿太阳能电池的滞回效应为了解这一快速发展的光伏技术和进一步提高组件性能，提供了重要的见解。

目录

声明

1 绪论

1.1研究背景

1.2 太阳能电池的分类

1.3 全固态钙钛矿太阳能电池发展历程

1.4 MPSC的基本结构、工作原理和性能参数

1.5 MPSC中滞回效应问题及研究进展

1.6 研究目的、思路及内容

2 器件制备及工艺流程

2.1 MPSC器件制备

2.2 UVO处理对FTO表面的影响

2.3 TiO2致密层厚度对太阳能电池器件的影响

2.4 控制滞回效应器件的制备

2.5 本章小结

3 J-V测试及数据分析

3.1 J-V测试的程序

3.2 MPSC器件J-V测试

3.3 不同电压扫描速率下器件的性能参数

3.4 滞回因子的计算

3.5 本章小结

4 样品测试及理论模型分析

4.1 样品的测试

4.2 暗电流测试

4.3 光照下阻抗测试

4.4 等效电路模型的建立

4.5 本章小结

5 结论

5.1 全文研究内容总结

5.2 展望

致谢

参考文献

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