【摘 要】
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近几年钙钛矿太阳能（PSCs）电池发展迅猛,这是由于钙钛矿太阳能电池本身所具备的一些优点。其消光系数高、载流子迁移率高,400-500纳米厚的薄膜就可充分吸收波长为800nm以下的太阳光,在光电转换领域具有十分具有潜力。2009年第一次将钙钛矿材料应用于太阳能电池领域,其发展在近几年发展十分迅速,到今天已经达到了25.5%的效率。但PSCs仍有许多问题需要解决,最为凸显的两大问题:一个是钙钛矿太阳
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近几年钙钛矿太阳能（PSCs）电池发展迅猛,这是由于钙钛矿太阳能电池本身所具备的一些优点。其消光系数高、载流子迁移率高,400-500纳米厚的薄膜就可充分吸收波长为800nm以下的太阳光,在光电转换领域具有十分具有潜力。2009年第一次将钙钛矿材料应用于太阳能电池领域,其发展在近几年发展十分迅速,到今天已经达到了25.5%的效率。但PSCs仍有许多问题需要解决,最为凸显的两大问题:一个是钙钛矿太阳能电池稳定性问题,尤其是对光和水的稳定性问题;另一个是钙钛矿太阳能电池的大面积制作工艺问题,如何低成本高效率的生产可以大规模应用的钙钛矿太阳能电池仍需深入探索。本文采用2-羟基嘧啶（2-HP）钝化剂,该分子存在p-π共轭,羟基氧上的孤对电子参与共轭,会提高嘧啶环上的电子云密度,进而提高嘧啶上N的电负性,使其更易与钙钛矿晶体中的铅离子缺陷配合,达到钝化缺陷的效果。在掺杂浓度0.2mg/ml下,得到了最优器件,钙钛矿薄膜的晶粒尺寸、载流子迁移能力和器件的光电性能及湿度稳定性都得到了较为明显的提升。与未钝化的PSCs相比,钝化后的PSCs的光电转换效率（PCE）从16.81%提高到了18.36%,缺陷态密度由4.76×1015cm-3下降到了3.08×1015cm-3,缺陷数量减少了35%以上,并且经2-HP钝化的薄膜其湿度稳定性得到了有效提升,在相对湿度为25%的环境中存放720小时可以保持初始80%的效率;在85～95%左右的高湿度环境下储存10小时也可以保持初始效率的80%左右。研究了多种经济可行的大面积钙钛矿太阳能电池制作工艺,探究了提拉法、喷涂法的电子传输层制作工艺,其中提拉法制作的PSCs可以达到14.16%的光电效率,喷涂法制作的PSCs效率可以达到13.61%。本论文设计了一种超声雾化法制作钙钛矿电子传输层的装置。此外,本文还对比研究了刮涂法、狭缝涂布法制作大面积钙钛矿薄膜的工艺技术,这对钙钛矿太阳能电池的发展有着重要意义。
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