氧化錫與鈣鈦礦太陽能電池 版權(quán)信息
- ISBN:9787030711984
- 條形碼:9787030711984 ; 978-7-03-071198-4
- 裝幀:一般膠版紙
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氧化錫與鈣鈦礦太陽能電池 本書特色
材料、物理、化學(xué)、光電和工程專業(yè)的高年級(jí)本科生、碩博士生和科研同行以及從事產(chǎn)學(xué)研等研究人員
氧化錫與鈣鈦礦太陽能電池 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書是依據(jù)作者課題組多年來在二氧化錫材料的合成、性能研究與太陽能電池應(yīng)用等方面的成果撰寫而成的一本專著。本書系統(tǒng)地介紹了二氧化錫電子導(dǎo)體的制備方法、性能調(diào)控,以及在光伏電池特別是鈣鈦礦太陽能電池領(lǐng)域應(yīng)用等內(nèi)容。第1章緒論簡(jiǎn)要介紹二氧化錫的特性、太陽能電池發(fā)展?fàn)顩r;第2章介紹二氧化錫的溶液法制備及其在鈣鈦礦太陽能電池中的應(yīng)用;第3章介紹二氧化錫的真空法制備及其在鈣鈦礦太陽能電池中的應(yīng)用;第4~8章重點(diǎn)介紹二氧化錫材料的摻雜調(diào)控及鈣鈦礦太陽能電池的優(yōu)化;第9章介紹二氧化錫在新型太陽能電池中的應(yīng)用;*后總結(jié)了二氧化錫從材料制備、性能調(diào)控到在太陽能電池應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn),展望了二氧化錫在太陽能電池領(lǐng)域的發(fā)展前景與未來的發(fā)展方向。該成果總結(jié)成一本著作,可供不同領(lǐng)域的研究學(xué)者學(xué)習(xí)和參考,有利于推動(dòng)學(xué)科的交叉發(fā)展。
本書可供物理、化學(xué)、材料、微電子與光電子專業(yè)的高年級(jí)本科生、研究生,以及從事材料和光電領(lǐng)域研究與開發(fā)的科技與工程技術(shù)人員參考。
氧化錫與鈣鈦礦太陽能電池 目錄
目錄 第1章 緒論 1 1.1 引言 1 1.2 二氧化錫的特性與應(yīng)用 1 1.3 太陽能電池的現(xiàn)狀與發(fā)展 3 1.3.1 太陽能電池的基本原理 3 1.3.2 太陽能電池的關(guān)鍵參數(shù) 4 1.3.3 太陽能電池的分類 6 1.4 新型太陽能電池的電子導(dǎo)體 22 1.4.1 金屬氧化物材料 23 1.4.2 有機(jī)分子材料 25 參考文獻(xiàn) 30 第2章 二氧化錫的制備方法及其在鈣鈦礦太陽能電池中的應(yīng)用——溶液法 46 2.1 引言 46 2.2 二氧化錫納米晶 47 2.2.1 二氧化錫納米晶薄膜的制備 47 2.2.2 二氧化錫納米晶薄膜的性質(zhì) 48 2.2.3 二氧化錫納米晶薄膜應(yīng)用在平面鈣鈦礦太陽能電池 51 2.3 二氧化錫量子點(diǎn) 58 2.3.1 二氧化錫量子點(diǎn)水溶液和薄膜的制備 58 2.3.2 二氧化錫量子點(diǎn)薄膜的性質(zhì) 58 2.3.3 二氧化錫量子點(diǎn)薄膜在平面鈣鈦礦太陽能電池中的應(yīng)用 63 2.4 二氧化錫納米片 73 2.4.1 二氧化錫納米片陣列的制備及其反應(yīng)機(jī)理 73 2.4.2 二氧化錫納米片的性質(zhì)及鈣鈦礦太陽能電池的制備與優(yōu)化 75 2.4.3 二氧化錫納米片對(duì)鈣鈦礦太陽能電池穩(wěn)定性影響的探究 89 2.5 本章小結(jié) 95 參考文獻(xiàn) 95 第3章 二氧化錫的制備方法及其在鈣鈦礦太陽能電池中的應(yīng)用——真空法 98 3.1 引言 98 3.2 電子束蒸發(fā)二氧化錫 99 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法 99 3.2.2 基于電子束蒸發(fā)制備SnO2 薄膜的基本性質(zhì) 101 3.2.3 氧氣沉積環(huán)境對(duì)電子束蒸發(fā)制備SnO2 薄膜的影響 102 3.2.4 電子束蒸發(fā)制備SnO2 薄膜厚度對(duì)器件的影響 104 3.2.5 基于電子束蒸發(fā)SnO2 鈣鈦礦太陽能電池的穩(wěn)定性表現(xiàn) 106 3.3 脈沖激光沉積二氧化錫 107 3.3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法 108 3.3.2 基于PLD-SnO2 電子傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池 109 3.3.3 基于PLD-SnO2 鈣鈦礦-PCBM 混合異質(zhì)結(jié)太陽能電池 113 3.3.4 柔性太陽能電池 116 3.4 磁控濺射沉積二氧化錫 117 3.4.1 實(shí)驗(yàn)方法 118 3.4.2 射頻磁控濺射SnO2 薄膜在鈣鈦礦太陽能電池中的作用 120 3.4.3 射頻磁控濺射條件對(duì)材料及器件性能的影響 122 3.5 原子層沉積二氧化錫 129 3.5.1 原子層沉積二氧化錫用于正置結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽能電池 130 3.5.2 原子層沉積二氧化錫用于倒置結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽能電池 134 參考文獻(xiàn) 138 第4章 摻雜二氧化錫的特性及其對(duì)鈣鈦礦太陽能電池性能的影響 143 4.1 引言 143 4.2 鎂摻雜的二氧化錫 143 4.2.1 鎂摻雜的二氧化錫平面結(jié)構(gòu) 143 4.2.2 鎂摻雜的高溫SnO2 多孔結(jié)構(gòu)鈣鈦礦電池 170 4.2.3 高溫過程平面及介觀SnO2 電池的光伏性能 173 4.3 釔摻雜的低溫二氧化錫 187 4.3.1 簡(jiǎn)介 187 4.3.2 基于Y 摻雜SnO2 (Y-SnO2) 電子傳輸層的鈣鈦礦電池制備 187 4.3.3 水熱法生長(zhǎng)SnO2 納米片薄膜的性質(zhì)研究 189 參考文獻(xiàn) 196 第5章 二氧化錫的界面修飾及對(duì)鈣鈦礦太陽能電池性能的影響 200 5.1 引言 200 5.2 富勒烯衍生物表面修飾 200 5.3 硅烷自組裝界面修飾及鈣鈦礦電池的光伏性能研究 206 5.4 氧化鎂底層修飾 216 參考文獻(xiàn) 222 第6章 添加劑處理二氧化錫對(duì)鈣鈦礦太陽能電池性能的影響 227 6.1 引言 227 6.2 水與醇處理 227 6.2.1 簡(jiǎn)介 227 6.2.2 實(shí)驗(yàn)材料 228 6.2.3 SnO2 量子點(diǎn)膠體前驅(qū)體的合成方法 228 6.2.4 SnO2 電子傳輸層的制備 229 6.2.5 鈣鈦礦前驅(qū)體溶液和薄膜的制備 229 6.2.6 空穴傳輸層和Au 電極制備 229 6.2.7 薄膜和器件表征 229 6.2.8 結(jié)果與討論 230 6.3 雙氧水處理 242 6.3.1 簡(jiǎn)介 242 6.3.2 材料 242 6.3.3 SnO2 及H2O2-SnO2 納米粒子薄膜的制備 242 6.3.4 器件制備 243 6.3.5 性能表征與分析 243 6.4 氯化氨處理 254 6.4.1 引言 254 6.4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法 255 6.4.3 氯鈍化SnO2 作為電子傳輸層制備鈣鈦礦太陽能電池 257 參考文獻(xiàn) 264 第7章 基于二氧化錫的高效鈣鈦礦太陽能電池優(yōu)化 269 7.1 引言 269 7.2 鈣鈦礦晶粒生長(zhǎng)與晶界鈍化 269 7.2.1 簡(jiǎn)介 269 7.2.2 基于SnO2/富勒烯電子傳輸層和Pb(SCN)2 添加劑的鈣鈦礦電池的制備 270 7.2.3 器件表征 270 7.2.4 結(jié)果與討論 271 7.2.5 小結(jié) 284 7.3 有機(jī)陽離子摻雜鈣鈦礦 284 7.3.1 簡(jiǎn)介 284 7.3.2 實(shí)驗(yàn)部分 285 7.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 286 7.3.4 小結(jié) 293 7.4 穩(wěn)定劑輔助生長(zhǎng)甲脒鉛碘鈣鈦礦 294 7.4.1 簡(jiǎn)介 294 7.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 295 7.4.3 小結(jié) 306 7.5 兩步法鈣鈦礦結(jié)晶和相穩(wěn)定機(jī)制 306 7.5.1 簡(jiǎn)介 306 7.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 308 7.5.3 小結(jié) 315 7.6 減反層在鈣鈦礦太陽能電池中的應(yīng)用 316 7.6.1 簡(jiǎn)介 316 7.6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 317 7.6.3 小結(jié) 321 參考文獻(xiàn) 321 第8章 基于二氧化錫的高效鈣鈦礦太陽能電池空穴傳輸層優(yōu)化 327 8.1 引言 327 8.2 酞菁類系列傳輸層 327 8.2.1 基于酞菁銅空穴傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池的研究 327 8.2.2 基于酞菁鈀空穴傳輸層的鈣鈦礦電池的研究 338 8.2.3 小結(jié) 354 8.3 新型咔唑類空穴傳輸層 355 8.4 金屬硫化物界面修飾 368 8.4.1 高遷移率p型硫化鉛緩沖層在平面鈣鈦礦電池中的應(yīng)用研究 368 8.4.2 熱蒸發(fā)法制備的無機(jī)空穴傳輸材料硫化銅在平面鈣鈦礦電池中的應(yīng)用 386 參考文獻(xiàn) 403 第9章 二氧化錫電子導(dǎo)體在其他太陽能電池中的應(yīng)用 414 9.1 引言 414 9.2 低溫二氧化錫用于硫化銻太陽能電池 415 9.3 可耐高溫的二氧化錫用于硫化銻太陽能電池 427 參考文獻(xiàn) 436 附錄 發(fā)表論文及授權(quán)專利列表 439
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氧化錫與鈣鈦礦太陽能電池 作者簡(jiǎn)介
方國(guó)家,武漢大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。湖北省很好博士論文和國(guó)務(wù)院政府津貼獲得者。2014年獲湖北省自然科學(xué)一等獎(jiǎng)(排名第二)。1984年07月畢業(yè)于湖北師范大學(xué)物理系獲學(xué)士學(xué)位。1986.09~1988.0l在上海科技大學(xué)(現(xiàn)上海大學(xué))物理系學(xué)習(xí)固體物理專業(yè)研究生課程。1996年畢業(yè)于華中科技大學(xué)物理系獲碩士學(xué)位。2000年畢業(yè)于華中科技大學(xué)激光技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室獲電子科學(xué)與技術(shù)博士學(xué)位。2001.05~2003.07年在清華大學(xué)集成光電子國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室做博士后。分別于1996.03~1997.03,2003.12~2004.12在英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院電子工程系訪問工作。2003年07月至今在武漢大學(xué)工作。承擔(dān)了國(guó)家863計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、湖北省技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)重大項(xiàng)目等30余項(xiàng)科研課題。授權(quán)發(fā)明三十余項(xiàng)。研究領(lǐng)域是薄膜太陽能電池、電致發(fā)光材料與器件和光電探測(cè)器。在Nature Photonics,Nature Communications,Nature Energy,Journal of the American Chemical Society,Advanced Materials等靠前重要刊物發(fā)表SCI論文300余篇。