钙钛矿敏化太阳电池制备工艺的优化研究

近年来,有机金属卤化物钙钛矿太阳电池因制备条件温和、光吸收强、能耗低、光电转化效率高等优点成为备受瞩目的研究热点。本文采用一步法制备钙钛矿材料甲胺碘化铅（CH3NH3PbI3）,并以廉价的聚（3-己基噻吩） （P3HT）为空穴传输材料在大气环境下制备钙钛矿敏化太阳电池。其中,通过调控TiO2浆料与松油醇、乙基纤维素的配比,分别制备具有250 nm、600 nm和1 000 nm三种不同厚度的TiO2纳米颗粒多孔薄膜光阳极,并系统考察钙钛矿前驱体溶液旋涂量对敏化电极结构形貌及光吸收性能的影响。太阳电池光电特性测试结果表明：当TiO2多孔层厚度为600 nm、钙钛矿前驱体溶液的旋涂量为40 μl时,CH3NH3PbI3能够较为完全地覆盖在多孔TiO2的表面,且钙钛矿材料的晶粒尺寸合适,TiO2孔道结构未被堵塞,有利于空穴导体的填充以及空穴的转移与传输,优化后的太阳电池光电转化效率达到5.17%。     

陶瓷表面太阳选择性吸收涂层的研究

以普通陶瓷毛胚为基底,采用钒钛磁铁矿渣制备黑釉吸收层,并采用红外灯辅助喷雾热解法制备锑掺杂氧化锡薄膜作为红外反射层,构建结构简单的陶瓷表面太阳选择性吸收涂层,并对涂层微结构和性能进行表征,结果表明:掺锑氧化锡薄膜结晶完全,厚度均一;涂层太阳吸收比可达0.93,法向发射比低于0.25;经500 h的老化性试验后,涂层的太阳吸收比和法向发射比变化小于10%。     

红外灯辅助喷雾热解法制备可控锑掺杂氧化锡透明热反射薄膜

本文以乙二醇为溶剂及配位剂,以冰乙酸为酸性催化剂,采用溶胶−凝胶法制备均一稳定的具有不同锑掺杂浓度的二氧化锡（SnO2）溶胶,再通过红外灯辅助喷雾热解法制备性能优异的可控锑掺杂SnO2薄膜,并对薄膜微结构、光电性能进行表征。结果表明：薄膜以四方金红石结构存在,结晶完全;方阻值随锑掺杂浓度和成膜厚度的增加而降低;薄膜在可见光区的平均透过率可达79%左右,且在中远红外光区的平均反射率可达80%左右。此外,通过改变锑掺杂浓度和成膜厚度,能够有效地调节薄膜的红外反射率与反射起点波长,从而满足不同气候条件对热反射和热发射的不同要求。     

Al2O3修饰层对抑制CdSe量子点敏化太阳电池界面电子复合的研究

量子点敏化纳米TiO2太阳电池（QDSSCs）因成本低廉,近年来得到广泛关注。但是其光电转换效率仍然较低,其中主要的原因是量子点表面缺陷密度高,表面与界面电子复合严重。本文以Al2O3为纳米TiO2/CdSe QDs的界面修饰层,采用暗态下的电化学阻抗谱（EIS）以及开路电压衰减谱考察了Al2O3对抑制电子复合所起的作用,并简析了其中的作用机理。研究结果表明,TiO2表面修饰Al2O3后,其导带边上移;此外,TiO2/QDs界面缺陷态降低,界面电子复合降低,使器件的短路电流、开路电压以及填充因子提高,光电转换性能得到改善。