新型钙钛矿单晶生长研究(2)
1.3.6 “干法”工艺 8
1.3.7 “蒸汽辅助”法 8
1.4 新型杂化钙钛矿的应用 9
1.4.2 电致发光 10
1.4.2 钙钛矿太阳能电池 11
1.5 本课题研究的意义以及内容 13
1.5.1 本课题研究的意义 13
1.5.2本课题研究的主要内容 13
2新型钙钛矿CH3NH3PbBrxI1-X单晶生长研究 14
2.1 实验试剂与仪器 14
2.2 实验流程及方法 15
2.3 晶体的生长 16
2.3.1 溶剂对晶体生长的影响 16
2.3.2 温度对晶体生长的影响 17
2.3.3 抗溶剂对晶体生长的影响 19
2.3.4 籽晶对晶体生长的影响 19
2.3.5 生长结果总结 19
3 XRD测试与分析 21
3.1 XRD的测试 21
3.2 CH3NH3PbBr3粉末的X射线衍射图谱分析 21
3.2 CH3NH3PbBr0.95I0.05粉末的X射线衍射图谱分析 23
3.3 CH3NH3PbBr0.9I0.1粉末的X射线衍射图谱分析 24
3.4 CH3NH3PbBr3晶体的X射线衍射图谱分析 26
4结论 28
致谢 29
参考文献 30
1绪论
1.1 太阳能电池的概况
1.1.1 太阳能电池的优点
传统的化石类能源是一种不可再生的能源，它不仅会对我们的环境造成污染，并且它的使用时间有限，所有发现和开发新的再生能源对我们人类来说是刻不容缓的事。这些再生能源在自然界能够再生循环利用，取之不尽用之不竭，而如何有效利用这些再生能源就是我们人类现在应该解决的问题。人类从古起就学会了如何使用水力和风力，而潮汐能又受到了时间上的局限，所以近年来太阳能的研究就成为了国内外的研究热点。太阳能与其他能源相比，有显著的的三大优点：第一，它是人类可以利用的最丰富的能源。根据科学家们的统计，太阳带给我们的能量还能够使用五六十亿年，我们完全不用担心太阳能量的消失。第二，太阳能遍布广。生活中，无论我们身处何处都能享受到太阳的照射，这意味着太阳能无处不在，在运输、传送等方面的问题都是不存在的，特别对于那些交通十分不方便的岛屿、乡村、较偏僻的地区等太阳能都有着很高的开发利用价值。第三，太阳能是一种清洁能源。它不会像传统化石类能源一样带给我们环境上的污染。
1.1.2 太阳能电池的发展
如今我们所使用的太阳能电池材料都是根据光伏效应而把太阳能转化成电能的一种半导体器件。在半导体中，当光子的能量大于禁带的宽度，它能够激发电子，使电子跃迁到导带，产生的自由电子和空穴能够造成电势差。硅太阳能电池是最早研究与开发的，它主要包括了单晶硅和多晶硅太阳能电池，单晶硅的转换效率要远远高于多晶硅，但是相比之下，单晶硅的制造成本比较高，多晶硅要比单晶硅便宜许多，同时它的制备也简单，所以更多的厂商愿意选择多晶硅。前几年，以GaAs、CdTe为代表的化合物太阳能电池的发展也十分火热。而近几年来出现了一种新型太阳能电池，正式这种电池的制备方法简单，成本低等优点，使它成为了研究的热点。如今，商用的太阳能转换效率已经超过了15%，尽管如此，太阳能电池还有大量工作可做，比如光电转换效率还不够理想，硅材料制备能耗大，不少太阳能材料有污染。