溶液法制备的CH3NH3PbI3薄膜的结构及光学性能
近年来，基于有机金属卤化物(CH3NH3PbI3，MAPbI3)吸收层的钙钛矿太阳能电池得到迅速发展，已从2009年的4％左右飙升至20.8％。由于MAPbI3的具有宽的光谱吸收度范围、可低温制备等优点，因而成为目前最有前途的低成本太阳能电池材料之一。 本文采用两步溶液法在介孔TiO2电极上制备MAPbI3薄膜。借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线谱(EDS)等手段对薄膜的结构、形貌、成分进行表征，采用紫外可见分光光度计(UV-Vis)和光致发光谱(PL)表征薄膜的光学性能。探究研究主要工艺参数对薄膜的结构、形貌及光学性质的影响。 采用传统旋涂浸渍方法，将PbI2浸于不同温度的CH3NH3I(MAI)的异丙醇溶液中制备MAPbI3薄膜，实验发现提高浸渍温度，有利于促进PbI2相向MAPbI3的转化，且使颗粒尺寸变大，薄膜表面覆盖率增强。当浸渍温度升高至45℃时，薄膜已完全转化为MAPbI3，表面覆盖率最高，且此时的光吸收最强。温度进一步提高，颗粒尺寸变得大小不一，表面覆盖率降低，吸收度下降。 为了提高薄膜性能，我们采用在PbI2之上多次旋涂/退火MAI的异丙醇溶液的方法来制备MAPbI3薄膜。实验结果表明:退火温度为110℃时可制备良好的薄膜。提高旋涂次数可促进PbI2向MAPbI3的转化，且增加薄膜的表面覆盖率。较MAPbI3，多次旋涂制备的MAPbI3-xClx薄膜颗粒尺寸较大且均匀，薄膜呈柱状生长，光吸收性能强。
太阳能电池;钙钛矿薄膜;溶液法;光学性质
内蒙古大学
硕士
物理电子学
秦艳丽;王延来
2016
中文
TM914.42;TM242:TM205.1
37
2016-10-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）