论网文yywy1。3电池光电性能表征

1。3。1电池测试中涉及的物理量

太阳能电池的主要参数有以下几个：开路电压（Voc）、短路电流（Isc）、最大功率（Pm）填充因子（FF）和转化效率（η）。

开路电压（Voc）：开路电压，就是指电池在断路时，电池的正、负两极之间的电池差，通常用Voc来表示。

短路电流（Isc）：短路电流，是指电池在短路时，电路中的最大电流，通常用Isc来表示。论文网

最大功率（Pm）：最大功率是指电压从0开始升高时，对应的电池的功率会先开始增大，然后逐渐减小，当电池的功率达到最大时，所对应的功率称为最大功率（Pm）。此时，对应电压为Vm，电流为Im。

填充因子（FF）：填充因子是用来表示太阳能电池的品质好坏的量度。一般情况下，FF要尽可能的接近1。

转化效率（η）：转化效率表示的是太阳能电池的最大输出功率与输入功率的比值。一般是在标准条件下的光谱AM1。5G，入射光的功率为100mW/cm2。转化效率（η）是影响太阳能电池性能的最直接的因素，转化效率越高，表示电池的性能越优良。目前世界最好的太阳能电池的转化效率在20%左右。

1。3。2制备电池过程中用到的表征技术

在制备电池的过程中，我们需要对制备的薄膜的形貌，成分等进行分析与研究，因此需要用到以下分析方法：SEM和XRD

SEM主要是对制备的薄膜的表面进行分析，通过SEM，我们可以很清楚的观察到薄膜的细微形貌及其所制得的化合物的晶体结构，晶体的大小及其分布是否均匀。在太阳能电池的制备过程中，钙钛矿层薄膜是最为重要的，钙钛矿层的晶体的大小、均匀度、取向及其覆盖度都对电池的性能有着巨大的影响。因此，通过SEM来观察所制备的钙钛矿层是很有必要的，通过SEM，我们可以清楚的看到所制备的钙钛矿层薄膜存在哪些缺陷，并且进行分析，通过查阅资料并且进行改进。

XRD衍射主要是利用X射线对所制备的钙钛矿层进行衍射，并且对所获得的衍射图谱进行分析，分析钙钛矿薄膜的成分、晶体的晶型结构以及结晶度。通过XRD，我们就可以了解我们需要的物质是否进入了钙钛矿材料，钙钛矿材料中是否还含有其他杂质等。文献综述

1。4  选题目的与研究内容

在当今人类的生活中，能源短缺逐渐成为一个重大问题，太阳能电池作为一种将太阳能转化为电能的装置，由于无污染、效率高等特点而备受关注。普通的硅电池其转化效率可以高达20%以上，但是高纯硅的生产成本太高，过程比较复杂。因此，出现了发现新的可替代的太阳能电池。钙钛矿材料由于其超过70%的光致发光量子效率以及可发激光性，使他们成为低成本高效率的LED和激光设备的有力竞争者。钙钛矿材料具有高的载流子迁移率、高光吸收率、制备过程简单等特点而备受关注。现在主要的制备钙钛矿层薄膜的方法有两种，一步法和两步顺序法制备。这两种制备方法各有其特点。

钙钛矿太阳能电池的性能主要取决于钙钛矿层薄膜的质量，如何使得制备出来的钙钛矿薄膜具有更好的平整度、晶粒大小更为均匀、覆盖度更高，制备出光电转化效率更高的太阳能电池已经成为一个热点问题。在此，我主要研究的是在一步法及两步顺序法的基础上，通过改变不同的参数，如药品浓度、反应时间及反应温度等[40]，通过改变单一变量，制备出钙钛矿薄膜，并通过SEM对薄膜表面形貌、晶粒大小、晶粒分布等状态进行观察和分析，找出其中的关联之处。然后将样品制成完整的电池，通过太阳模拟测试系统测试其光电转化效率，并通过相关数据及其分析，对其光电性质和影响光电性质的种种因素做一个全面的探究和比较。找出关键制备技术参数和电池性能之间的关联性，获得电池结构优化的重要参数。