太陽(yáng)能電池活性層和緩沖層材料及性能的研究.pdf

1、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急,能源問題日益成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸,越來(lái)越多的國(guó)家開始開發(fā)太陽(yáng)能資源,尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。其中,綠色環(huán)保的太陽(yáng)能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來(lái)會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位,不但可以代替部分常規(guī)能源,而且有望成為世界能源供應(yīng)的主體。與相對(duì)成熟的硅基電池相比,新生代的量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池、雜化太陽(yáng)能電池等轉(zhuǎn)換效率暫時(shí)落后,但是其高理論計(jì)算效率值和簡(jiǎn)易的制備方法使得它們具有廣闊的發(fā)展空間,同時(shí)與硅電池漫長(zhǎng)的發(fā)展歷

2、程相比,新一代太陽(yáng)能電池的研究時(shí)間相對(duì)短暫。為了進(jìn)一步提高新一代太陽(yáng)能電池的性能,我們必須從各層材料的選擇出發(fā),設(shè)計(jì)更合理的電池結(jié)構(gòu),優(yōu)化各層間的界面形貌。
　　本文主要研究了以不同形貌的量子點(diǎn)為主體活性材料的量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池和以二維過渡金屬二硫化物為緩沖層的聚合物太陽(yáng)能電池。具體探討了量子點(diǎn)活性層的形貌對(duì)器件效率的影響以及緩沖層形貌、表面缺陷對(duì)器件性能的影響：⑴采用前驅(qū)體熱注入法制備窄帶隙PbS量子點(diǎn)和CdSe量子點(diǎn),通過調(diào)節(jié)反

3、應(yīng)物配比以及反應(yīng)溫度等制備出不同形貌的量子點(diǎn)。⑵通過不同的配體處理方法和適當(dāng)?shù)谋砻媾潴w修飾,將量子點(diǎn)材料應(yīng)用于異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池和基于量子點(diǎn)和共軛聚合物的雜化太陽(yáng)能電池,對(duì)比空氣氧化對(duì)器件性能的影響。⑶采用改進(jìn)的離子插層方法制備出具有良好分散性的MoS2、NbSe2、WS2二維層狀材料,通過紫外可見光譜、透射電子顯微鏡、原子力顯微鏡、同步輻射X射線衍射等表征驗(yàn)證了其薄層結(jié)構(gòu)、插層處理前后的物質(zhì)組成及成膜形態(tài)。⑷將制備出的層狀材料作為空穴傳