1. 本选题研究的目的及意义
近年来,钙钛矿太阳能电池因其优异的光电转换效率、低廉的制造成本和简单的制备工艺等优势,成为了新一代光伏技术的研究热点,并展现出巨大的应用潜力。
为了实现其商业化应用,器件的长期稳定性是亟需克服的关键难题之一。
本选题聚焦于基于有机空穴传输层的反式钙钛矿太阳能电池,深入研究其稳定性问题,具有重要的现实意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
钙钛矿太阳能电池稳定性研究一直是该领域的热点和难点,国内外学者在有机空穴传输层对器件稳定性影响方面已开展了大量研究,并取得了一系列重要进展。
1. 国内研究现状
近年来,国内学者在反式钙钛矿太阳能电池稳定性方面开展了大量研究,并在新型有机空穴传输材料的设计合成、器件结构优化和稳定性提升策略等方面取得了一系列重要成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将以提高反式钙钛矿太阳能电池稳定性为目标,从以下几个方面展开研究:1.有机空穴传输材料与器件性能的关系:研究不同种类和结构的有机空穴传输材料(例如,Spiro-OMeTAD、PTAA等)对器件光电性能的影响。
分析有机空穴传输材料的能级、迁移率、薄膜形貌等因素对器件性能的影响规律。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法,具体步骤如下:
1.文献调研阶段:深入查阅国内外相关文献,了解反式钙钛矿太阳能电池、有机空穴传输材料以及器件稳定性方面的最新研究进展,为本研究提供理论基础和实验依据。
2.材料制备与器件制备阶段:采用溶液法制备不同种类和结构的有机空穴传输层,并优化制备工艺参数,获得高质量的薄膜。
利用旋涂、蒸镀等方法制备反式钙钛矿太阳能电池器件,并对器件结构进行优化设计。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.系统性研究不同种类有机空穴传输材料对反式钙钛矿太阳能电池稳定性的影响:将从分子结构、能级匹配、薄膜形貌等多个角度出发,系统研究不同种类有机空穴传输材料对器件性能和稳定性的影响规律,为筛选和设计高稳定性有机空穴传输材料提供理论依据。
2.深入分析外部环境因素对器件稳定性的影响机制:结合多种表征手段,深入分析光照、湿度、温度、氧气等外部环境因素对器件稳定性的影响机制,揭示器件性能衰减的内在原因,为提高器件稳定性提供科学指导。
3.探索多种策略提高器件稳定性:将探索多种策略提高器件稳定性,包括优化有机空穴传输层的制备工艺、掺杂/合金化改性有机空穴传输材料、引入界面修饰层等,为制备高效率、长寿命的反式钙钛矿太阳能电池提供新思路。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 黄春辉.有机金属配合物发光材料与器件[M].北京:化学工业出版社,2018.
[2] 郑文杰,韩宏伟,葛子义.钙钛矿太阳能电池空穴传输层材料研究进展[J].材料导报,2019,33(1):98-103.
[3] 曹 lei,陈永华,陈军,等.钙钛矿太阳能电池空穴传输层材料的研究进展[J].化学进展,2018,30(1):112-125.
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