【摘 要】
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近年来,随着传统晶体硅太阳能电池和各种新型太阳能电池的不断研发和产业化,钙钛矿太阳能电池成为研究热点。钙钛矿材料作为太阳能电池的吸光层,具有吸收系数高、载流子迁移率大、稳定性高、禁带可控、双极性等特点。高质量钙钛矿单晶既能提高钙钛矿太阳能电池的性能,还能用于制备一系列的光电子器件。本文深入研究了钙钛矿单晶的生长条件,研发出不同的单晶生长方法,并制备了单晶光探测器,获得优异的光电性能。研究内容如下:
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近年来,随着传统晶体硅太阳能电池和各种新型太阳能电池的不断研发和产业化,钙钛矿太阳能电池成为研究热点。钙钛矿材料作为太阳能电池的吸光层,具有吸收系数高、载流子迁移率大、稳定性高、禁带可控、双极性等特点。高质量钙钛矿单晶既能提高钙钛矿太阳能电池的性能,还能用于制备一系列的光电子器件。本文深入研究了钙钛矿单晶的生长条件,研发出不同的单晶生长方法,并制备了单晶光探测器,获得优异的光电性能。研究内容如下:1.以毛细玻璃管为一维微模板和成核中心,采用一种新的单晶生长方法,即“悬丝法”合成了CH3NH3Pb Br3（MAPb Br3）钙钛矿单晶,通过制备单晶光电探测器,比较了平面及凹面单晶光电探测器性能的区别,突出了凹面单晶体特殊的光捕获、载流子传递途径和高质量的晶体界面。2.采用悬丝法生长了CH3NH3PbCl3（MAPbCl3）钙钛矿单晶,MAPbCl3单晶具有透光性,实验制备了深紫外照射的平面及凹面单晶光电探测器,对比得出凹面单晶光电探测器具有更优异的光电性能。3.通过助溶剂法生长CsPbBr3钙钛矿单晶,实验分析了不同的助溶剂及不同的原料投入比例,实现了等摩尔比的原料投入生长CsPbBr3钙钛矿单晶,节省了原料的投入,能够析出高结晶度的CsPbBr3单晶并制备单晶光电探测器。
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