钙钛矿太阳能电池界面稳定性的研究与应用.docx

钙钛矿太阳能电池界面稳定性的研究与应用

目录

一、内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.1钙钛矿光伏技术发展概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.1.2界面稳定性对器件性能的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.2.1界面稳定性的挑战分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.2.2主要研究方向与进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.3本文研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

二、钙钛矿太阳能电池基本原理及结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.1钙钛矿材料特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.1.1材料结构与能带特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.1.2光电转换机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.2常见器件结构类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.2.1双结钙钛矿太阳能电池．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.2.2其他结构形式简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.3界面区域的关键作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.3.1电子传输层界面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.3.2空间电荷层界面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.3.3金属电极界面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

三、影响钙钛矿太阳能电池界面稳定性的因素．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.1物理因素分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.1.1温度依赖性研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.1.2湿气与氧气侵蚀效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.2化学因素探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.2.1界面缺陷态的产生与作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.2.2材料降解与化学相互作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.3运行工况影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.3.1光照与电场应力效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

3.3.2环境湿度波动影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

四、提升钙钛矿太阳能电池界面稳定性的策略．．．．．．．．．．．．．．．．．45

4.1材料钝化技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

4.1.1缺陷钝化理论与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

4.1.2表面修饰与钝化层设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

4.2新型界面材料开发．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

4.2.1高性能电子传输材料探索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

4.2.2稳定性封装材料的选用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

4.3器件结构优化设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

4.3.1薄膜厚度与形貌控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

4.3.2器件构型