【摘 要】
：
钙钛矿太阳能电池（PSCs）是当前发展速度最快的新兴光伏技术,并已取得了高达25.7%的光电转化效率,可与单晶硅太阳能电池（26.1%）相媲美。PSCs效率的飞速提升主要归因于器件对光的捕获与充分利用以及高效的载流子传输过程。其中,光生电子在电子传输层（ETL）中的传输是整个载流子动力学过程中最慢的一环。因此,促进电子传输对于PSCs效率的进一步提高至关重要。研究表明,降低ETL的厚度可有效地降低
论文部分内容阅读
钙钛矿太阳能电池（PSCs）是当前发展速度最快的新兴光伏技术,并已取得了高达25.7%的光电转化效率,可与单晶硅太阳能电池（26.1%）相媲美。PSCs效率的飞速提升主要归因于器件对光的捕获与充分利用以及高效的载流子传输过程。其中,光生电子在电子传输层（ETL）中的传输是整个载流子动力学过程中最慢的一环。因此,促进电子传输对于PSCs效率的进一步提高至关重要。研究表明,降低ETL的厚度可有效地降低电子传输电阻,是促进电子传输直接有效的方法。因此,本论文的核心工作是制备超薄且厚度均匀的ETL,即共形结构ETL并将其应用于PSCs中,主要包括以下三个部分:1.制备Sn O2共形ETL,并将其应用于PSCs中。通过碘化学法合成表面带有正电荷且粒径只有1.5 nm的Sn O2纳米团簇,在静电力作用下于带有负电的导电基底ITO表面自组装形成厚度约为6 nm的均匀共形薄层。Sn O2共形薄层促进了电子传输,同时改善了钙钛矿的质量,器件效率从19.48%提升至20.65%。另外,带有正电的Sn O2纳米团簇还可以在表面粗糙度更大的FTO表面自组装形成厚度约为8 nm的共形薄膜,应用于PSCs中,器件效率从19.66%提升至20.69%。2.制备Ti O2共形ETL,并将其应用于PSCs中。通过碘化学法合成表面带有正电荷的Ti O2纳米团簇,并且通过调节水的加入量,合成水解较为完全的Ti-O-Ti链,并在FTO基底表面制备了均匀且厚度约为10 nm的共形薄膜。Ti O2共形薄膜的应用对于光收集、电子传输和钙钛矿的晶体质量都有积极作用。将Ti O2共形薄膜应用于PSCs中,器件效率从18.75%提升至19.93%。3.在Ti O2共形薄膜上沉积Sn O2共形薄膜,制备Ti O2/Sn O2双层共形ETL,并将其应用于PSCs中。Sn O2层的引入改善了器件的能级排列,提高了致密层对电子的提取和传输并增强了对空穴的阻挡能力。另外,共形结构的Sn O2比传统结构的Alfa-Sn O2具有更出色的电学性能,同时提高了钙钛矿的晶体质量,器件效率从20.06%提升至20.55%。
其他文献
功能分子二维界面自组装结构的构筑在超分子化学领域引起了广泛的关注。从分子水平上理解超分子层的排列对于设计具有特殊性能的功能材料具有极大的价值。因此,理解并掌握影响单分子层形成和排列的因素具有重要的意义。本学位论文选取了具有优异光电性能的液晶分子—苯并噻二唑衍生物作为研究对象,结合扫描隧道显微镜和理论计算,系统性地探究了溶剂效应、浓度效应、分子构象、碳链长度对分子自组装行为的影响,揭示了各种弱相互作
高熵锆酸盐陶瓷作为一种新型高熵氧化物陶瓷材料,因其复杂的组分和独特的结构表现出低热导率、高离子导电性、高折射率、高热稳定性以及良好的耐腐蚀性等优异特性,有望在热障涂层、固体电解质、高温燃料电池、透明陶瓷和核废料固定等领域广泛应用。然而,所开发的高熵锆酸盐陶瓷普遍存在力学性能差、热导率不理想等难题,严重限制了其在相关领域的应用。为了解决上述难题,本论文提出高熵锆酸盐纳米晶陶瓷的设计理念,即首先采用聚
目前,水性油墨广泛应用于食品包装、医药、服装等领域。纳米二氧化钛（TiO2）作为白色水性油墨特别是数码印花领域中的主要颜料,在存储以及生产过程中会出现分散性不好甚至会堵塞喷头,且具有一定的光催化活性。因此本文通过对纳米二氧化钛进行硅铝氧化物表面包覆后,将包覆后的粒径大部分控制在1μm以下,平均粒径控制在500nm以下,制备了一种包覆致密的硅铝氧化物的纳米二氧化钛。论文包括两个部分内容:1、本论文首
针对网络文化冲击和中华优秀传统文化影响弱化的现象，党和国家十分重视青少年文化自信的培育。作为中华文化的核心载体，红色文化蕴含丰富的文化内涵，因此必须加强红色文化的宣传教育。分析了红色文化促进青少年文化自信的内在逻辑和宣传教育存在的问题，从调动全社会积极参与、充分利用中华优秀传统文化资源和开展文化自信实践三方面，提出了青少年文化自信的培育路径。
全聚合物太阳电池的活性层是由聚合物给体和聚合物受体组成,因其具有可大面积溶液加工、稳定性好、化学结构可调性强等优势,近年来逐渐成为有机光伏领域的研究热点。随着聚合化小分子受体策略的出现,将小分子受体高的吸光系数、宽的吸光范围与聚合物良好的成膜性和稳定性等优势结合在一起,全聚合物太阳电池的能量转换效率获得了快速地提升。在本文中,我们设计并合成了基于苯并三氮唑的稠环和非稠环聚合化小分子受体,系统研究了
癌症是威胁人类健康的头号杀手之一,目前仍没有针对癌症特别是晚期癌症的有效治疗方法。随着人类对肿瘤微环境特异性生化特征（高表达的H2O2、GSH以及弱酸性）的认识,出现了新型无创肿瘤治疗方法,包括光动力治疗（PDT）、化学动力学治疗（CDT）以及声动力治疗（SDT）等。它们的抗癌原理都是基于肿瘤微环境特征,通过在胞内产生足够多的活性氧（ROS）,诱导细胞死亡或凋亡。特别是化学动力学治疗,相比传统治疗
材料表面的润湿性主要由其表面的结构和化学成分共同决定,对材料的应用具有很大的影响。受荷叶、水黾、玫瑰花瓣等自然界中超疏水表面的启发,人们制备了各具特色的超疏水材料,并将其用于表面自清洁、抗结冰、油水分离和微液滴运输等领域。超疏水材料的制备通常是在有机溶剂体系中完成的,这增加了废液处理难度和环境污染风险,因此开发基于水醇溶剂体系的稳定超疏水材料对其广泛应用有着巨大的现实意义。本文引入贻贝仿生材料聚多
铅基卤化物钙钛矿太阳能电池（PSCs）发展迅速,电池光电转化效率（PCE）当前已经突破到25.7%,有望成为下一代最有前景的光伏技术之一。虽然PCE足以媲美晶硅太阳能电池,但钙钛矿光活性层中Pb的环境毒性是实现PSCs广泛应用亟待解决的重要问题。物理降铅,即通过降低铅基钙钛矿光吸收层厚度来减少Pb含量,是降低PSCs环境毒性的重要途径之一。然而,光活性层厚度的降低会直接导致钙钛矿光吸收能力的减弱,
通过进课程教材开展中华优秀传统文化教育,是传承弘扬优秀传统文化的基础路径,是促进青少年发展的铸魂培根工程。在核心素养教育改革下,传统文化教育的核心在于提升传统文化素养。青少年作为传统文化传承与弘扬的主体力量,其传统文化素养水平必然会引起国家与社会的重视与关注。但目前对青少年传统文化素养鲜有系统研究涉及,这不仅限制了青少年传统文化素养的进一步提升,还束缚了传统文化教育的针对性开展。鉴此,本研究从核心
水气界面是江河湖海与大气之间物质传输的边界层,对于各种自然界中典型的物理化学过程,如有机物的合成、转化、循环及气溶胶颗粒的生成至关重要。然而,由于水气界面极易受到扰动,表征水气界面的物理化学特性仍面临着巨大挑战。由于缺乏合适的表征技术,我们对水气界面附近有机污染物的界面行为和传质过程缺乏基本的了解。获知有机污染物的水气界面动态行为的最重要一环是对水气相之间这一交界薄层（水气微表层,AML）内的有机