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摘 要

伴随着人类社会对地球资源的需求日益增长，传统的化石燃料已经趋向衰竭，并且对地球环境带来了破坏。因此更加环保更加方便的新型能源应运而生，这也成为了现在人们关注和研究的热门课题，其中太阳能因获得方便、用之不竭等特点成为了生活中最常见的新型能源，也是被人们认为是最有未来的新技术。太阳能电池的原理，是把光通过光电效应变成电子，然后电能存在电池当中，其中钙钛矿太阳能电池因其造价花费少、生产步骤不繁琐、更容易实现光和电的变换等好处成为了新时代大家都用的太阳能电池。钙钛矿材料由于能级结构可调、吸光性能优越、载流子传输性能优良、光电响应迅速、易于制作等优点，在现在诸多领域的高科技产品具有很多的运用。以钙钛矿材料作为电池基本的太阳能电池按照成本来划分主要包含两种：平面和介孔。

那么本文主要研究ITO/AgNW薄膜的对电极钙钛矿太阳能电池，包括薄膜和电池的生产和调整。本论文中拟采用如下方法来制备具有高导电率和透光率的ITO/AgNW复合电极，研究其作为钙钛矿太阳能电池的顶电极的器件性能。具体所应用到的测试包括ITO/AgNW复合电极的透过及吸收光谱测试和导电性能测试。钙钛矿太阳能电池的j-v曲线测试。

关键词：钙钛矿太阳能电池 AgNW 透明电极

Preparation and optimization of perovskite mesoscopic solar cell based on AgNW/ITO composite electrode

Abstract

With the increasing demand of human society for the earth's resources, traditional fossil fuels have been depleted and have brought destruction to the earth's environment. Therefore, new energy sources that are more environmentally friendly and more convenient emerge at the right moment, which has become a hot topic for people to pay attention to and study at present. Among them, solar energy has become the most common new energy source in life due to its convenience and inexhaustible availability, and is also considered as the most promising new technology in the future.The principle of solar cell is to convert light into electrons through photoelectric effect, and then the electric energy is stored in the battery. Perovskite solar cell has become a solar cell used by everyone in the new era due to its advantages of less cost, less tedious production steps and easier realization of the conversion of light and electricity. Solar cells based on perovskite are divided into two types according to cost: plane and mesoporous.

Therefore, this paper mainly studies the opto-electrode perovskite solar cells of ITO/AgNW thin films, including the production and adjustment of thin films and batteries. The specific tests applied include ITO/AgNW composite electrode transmission and absorption spectroscopy and conductivity testing. J-v curve test of perovskite solar cell.

Keymords: Perovskite solar cells；AgNW ；Transparent electrode

目 录

摘要…………………………………………………………………………………I

ABSTRACT………………………………………………………………………II

第一章 概述………………………………………………………………………1

1.1 新型能源发展背景 …………………………………………………………1

1.2 太阳能电池的发展现状 ……………………………………………………2

1.2.1 晶硅太阳能电池 ……………………………………………………3

1.2.2 薄膜太阳能电池 ……………………………………………………3

1.2.3 钙钛矿太阳能电池 …………………………………………………4

1.3 ITO薄膜的发展………………………………………………………………6

1.4 AgNW 导电薄膜的背景………………………………………………………6

第二章 ITO/AgNW薄膜的合成与测试 ………………………………………8

2.1 ITO的合成 …………………………………………………………………8

2.1.1 实验药品……………………………………………………………8

2.1.2 合成方法……………………………………………………………8

2.2 AgNW的制备…………………………………………………………………8

2.2.1 实验药品……………………………………………………………9

2.2.2 制备过程……………………………………………………………9

2.3 AgNW前驱液的制备…………………………………………………………9

2.4 ITO/AgNW薄膜的合成 ……………………………………………………10

2.5 ITO/AgNW薄膜的表征与分析 ……………………………………………10

2.4.1 表征过程……………………………………………………………10

2.4.2 测试结果与分析……………………………………………………11

第三章 介观太阳能电池的生产及检测试用 ……………………………13

3.1 介观太阳能电池的构成方式和工作机理 ………………………………13

3.1.1 电池结构……………………………………………………………13

3.1.2 工作原理……………………………………………………………13

3.2 介观太阳能电池的制作……………………………………………………14

3.2.1 所需用品……………………………………………………………14

3.2.2 制备过程……………………………………………………………14

3.3 光电性能测试及分析………………………………………………………14

3.3.1 测试过程……………………………………………………………14

3.3.2 介观太阳能电池的J-V曲线分析…………………………………15

结语 ………………………………………………………………………………16

致谢 ………………………………………………………………………………17

参考文献 …………………………………………………………………………18

第一章 概述

1.1 新型能源发展背景

能源对于我们社会的重要性自不用说，但传统能源会加重生态圈的污染。全球排出的温室气体中有六成来自能源的使用，其中化石燃料的使用是主要因素，这给人类带来严峻挑战。在应对气候变化和促进可持续发展的双重需求驱动下，全世界范围内的能源转型日益迫切。“巴黎协定”的签订，成为全球能源转型的一个转折点。而中国是世界上最大的能源生产国和消费国,由于人口众多，原本对能源的需求量就非常庞大，容易发生能源紧缺，再加上近年来环境污染的加重，能源转型早已迫在眉睫。

图 1 2007年全球一次能源结构

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