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    摘要学习并且掌握钙钛矿太阳能电池工作的基本原理、组成结构以及各层制备所采用的方法。采用静电喷射法、旋涂法两种方法制备TiO2介孔层薄膜，采用静电喷射法制备TiO2致密层薄膜，采用旋涂法制备钙钛矿吸光层薄膜，采用旋涂法制备空穴传输层薄膜，以上各层薄膜按顺序沉积后和ITO玻璃、蒸镀的银电极一起组装成电池，有实物，掌握整个制备过程。测试得到电池的I-V特性曲线，并计算开路电压、短路电流密度、填充因子和光电转换效率，对结果进行分析总结和优化。28144
    关键词  钙钛矿  太阳能电池  静电喷射法  旋涂法  性能测试
    毕业论文设计说明书外文摘要
    Title   Fabrication and optimization of perovskite solar cells based on electrospraying                                                    
    Abstract
    Study the working principle, structure and the fabrication method of every single layer of perovskite solar cells. Use the electrospraying method and the spin coating method to fabricate the TiO2 mesoporous layer and TiO2 compact layer. Use spin coating to fabricate the perovskite layer and the hole-transport-layer. Obtain the whole cell with ITO and evaporated Ag electrode. Obtain the cell prototype and learn the whole fabrication process. Measure the I-V characteristic curve of the cell to work out the open-circuit voltage, short-circuit current, filling factor, and photoelectric  efficiency，analyze the result and optimizate
    Keywords  perovskite;solar cells;electrospraying;spin coating;performance optimization
    目   次
    1绪论 1
    1.1课题背景和意义1
    1.2课题研究内容2
    1.3课题研究方法2
    2钙钛矿太阳能电池理论知识3
    2.1钙钛矿太阳能电池基本原理3
    2.2钙钛矿太阳能电池发展历史6
    3 钙钛矿太阳能电池制备方法9
    3.1 旋涂法9
    3.2静电喷射法9
    4钙钛矿太阳能电池各层制备11
    4.1 TiO2致密层12
    4.2 TiO2介孔层14
    4.3钙钛矿层14
    4.4空穴传输层15
    5钙钛矿太阳能电池性能测试以及优化17
    结论 19
    致谢  20
    参考文献21
    1  绪论
    1.1  课题背景和意义
    在人类社会的发展过程中，能源一直是制约着社会经济发展的重要因素。化石燃料随着使用而逐渐枯竭，并且过度开采也导致了严重的环境问题，尤其是雾霾等对生活造成了巨大的影响。因此，迫切需要开发新能源以适应社会生产生活的需求。
    当下的能源中，太阳能以其环保无污染、取之不尽用之不竭、开发简单并且不受地理环境制约而受到特别的重视。据计算，太阳能是全世界能源需求量的2850倍[1]，具有十分广阔的前景。太阳能电池可以将光能转化为电能而加以利用，可以为人类提供大量的能源，是可持续发展的重要保障。
    太阳能电池的发展具有很长的历史，最早可以追溯到1839年，光生伏特效应第一次由法国物理学家A.E.Becquerel发现。他用光照射某种半导体时观察到了伏安特性的变化，由此发现了光伏效应，并且使用该半导体制成了太阳能电池。研究人员在之后的研究中发现其他半导体也可以产生光伏效应。1883年第一块太阳能电池由Charles Fritts制备成功。1946年Russell Ohl申请了太阳能电池的制造专利。1954年，第一个太阳能电池于美国的贝尔实验室诞生，使用硅晶体，光电转换效率达6%。随着研究的持续深入，以硅晶体为代表的第一代太阳能电池[2-3]技术逐渐成熟，特别是单晶硅太阳能电池逐渐成为主流。单晶硅和多晶硅太阳能电池实验室转换效率达到25%和20.4%。但是单晶硅太阳能电池具有成本高，生产能耗大，对环境污染较大，成本的回收时间长等缺点。因此人们寻求更优质的太阳能电池过程中逐渐产生了第二代太阳能电池[4]，代表性的有非晶硅薄膜太阳能电池、多晶硅薄膜电池。非晶硅太阳能电池成本低，可以大批量生产，转换效率达20.1%[5]， 但是衰退效应严重，稳定性差。第三代太阳能电池主要为染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池以及有机太阳能电池。染料敏化太阳能电池成本低，结构简单，但是采用电解液使得电池存在液体泄漏的问题。要实现光伏的现实生产生活应用，主要考虑两个方面：降低生产成本，主要降低材料和能耗成本；提高太阳能电池转换效率，使其具有高性能价格比。
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