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第1篇 有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池 1

第1章 有机-无机杂化钙钛矿光伏材料结构与性能 2

1.1 三维有机-无机杂化钙钛矿光伏材料 3

1.1.1 A位改变 4

1.1.2 B位改变 8

1.1.3 X位改变 9

1.2 二维有机-无机杂化钙钛矿光伏材料 11

1.3 有机-无机杂化钙钛矿材料中载流子动力学 13

参考文献 16

第2章 钙钛矿吸收层制备及优化 20

2.1 有机-无机杂化钙钛矿吸收层的制备方法 20

2.1.1 一步旋涂法 20

2.1.2 分步液浸法 24

2.1.3 两步旋涂法 25

2.1.4 气相沉积法 25

2.2 钙钛矿薄膜的改性 27

2.2.1 有机或无机分子添加剂 28

2.2.2 卤素阴离子X对I元素的部分取代 32

2.2.3 阳离子对MA的取代 34

2.3 无铅钙钛矿光伏材料制备方法及性能研究 39

2.3.1 新型无铅类钙钛矿光伏材料的出现 39

2.3.2 非铅类钙钛矿的研究现状 39

2.3.3 钙钛矿衍生物 45

2.3.4 新型钙钛矿太阳能电池的发展前景 51

参考文献 52

第3章 有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池结构 59

3.1 有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池组成材料 59

3.1.1 电子传输层 59

3.1.2 空穴传输层 67

3.2 常见的钙钛矿电池结构 81

3.2.1 介孔结构 81

3.2.2 平面结构 82

3.2.3 无电子传输层结构钙钛矿太阳能电池 84

3.2.4 无空穴传输层结构钙钛矿太阳能电池 85

3.2.5 无空穴传输层碳电极结构 85

3.3 有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池极限效率 87

参考文献 87

第4章 有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的稳定性 93

4.1 水氧条件下的稳定性 94

4.2 高温条件下的稳定性 100

4.3 光照条件下的稳定性 102

4.4 小结 106

参考文献 107

第5章 有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池低温工艺及柔性器件 112

5.1 钙钛矿太阳能电池低温工艺 113

5.2 柔性电极 114

5.3 平板柔性钙钛矿太阳能电池 116

5.3.1 n-i-p型柔性钙钛矿太阳能电池 116

5.3.2 p-i-n型柔性钙钛矿太阳能电池 120

5.4 纤维型钙钛矿太阳能电池 123

5.5 小结 127

参考文献 127

第6章 有机-无机杂化钙钛矿叠层太阳能电池 132

6.1 钙钛矿叠层太阳能电池结构 133

6.1.1 机械堆叠4-T叠层电池 133

6.1.2 光学耦合4-T叠层电池 135

6.1.3 单片集成2-T叠层电池 138

6.2 透明电极或复合层 144

6.2.1 透明电极材料 144

6.2.2 2-T叠层电池的中间复合层 148

6.3 钙钛矿叠层太阳能电池的能量损失分析 149

6.3.1 光损失 149

6.3.2 电损失 151

6.3.3 电流失配导致的能量损失 151

6.4 钙钛矿叠层电池效率极限 151

6.5 小结 153

参考文献 154

第2篇 新型半导体化合物薄膜太阳能电池 159

第7章 铜锌锡硫（CZTS）薄膜太阳能电池 160

7.1 CZTS的晶体结构及缺陷分析 161

7.2 CZTS电池结构 164

7.3 CZTS吸收层的制备方法 166

7.3.1 磁控溅射法 166

7.3.2 蒸发法 166

7.3.3 溶液法 167

7.3.4 纳米晶法 169

7.4 CZTS改性及其电池应用 170

7.4.1 Ag基新型四元半导体电池 171

7.4.2 CZTiS新型四元半导体电池 172

7.4.3 CCTS新型四元半导体电池 173

7.5 CdS缓冲层的制备方法 175

7.6 缓冲层改进 175

7.6.1 Zn1-xCdxS缓冲层 176

7.6.2 ZnS缓冲层 177

7.6.3 Mg1-xZnxO缓冲层 177

7.6.4 ZTO缓冲层 178

7.6.5 CeO2缓冲层 178

7.6.6 AZTS缓冲层 179

参考文献 180

第8章 铜铟硒（CIS）薄膜太阳能电池 185

8.1 CIS晶体结构及物理性能 185

8.2 CIS电池结构 189

8.3 CIS电池的制备 191

8.3.1 CIS吸收层的制备 191

8.3.2 CdS缓冲层 199

8.3.3 窗口层 199

8.4 其他三元半导体化合物电池 200

8.4.1 Cu2SnS3 200

8.4.2 CuSbX2 203

参考文献 209

第9章 新型二元半导体化合物薄膜太阳能电池 215

9.1 Sb2Se3薄膜太阳能电池 215

9.1.1 Sb2Se3晶体结构与物理光电性能 215

9.1.2 Sb2Se3电池结构及性能分析 218

9.1.3 Sb2Se3薄膜的制备方法 219

9.1.4 Sb2Se3吸收层的优化及现状 226

9.1.5 无Cd缓冲层的研究 228

9.2 Sb2S3薄膜太阳能电池 231

9.2.1 Sb2S3的结构及物理性质 231

9.2.2 Sb2S3的制备方法 232

9.2.3 Sb2S3薄膜太阳能电池性能 233

参考文献 235

第3篇 有机薄膜太阳能电池 239

第10章 有机薄膜太阳能电池概论 240

10.1 有机太阳能电池结构及其工作原理 240

10.1.1 肖特基结构 240

10.1.2 双层D/A异质结结构 241

10.1.3 D/A本体异质结结构 242

10.1.4 叠层结构 242

10.2 有机薄膜太阳能电池制备方法 243

10.2.1 真空沉积法 243

10.2.2 溶液法 243

10.3 有机薄膜太阳能电池材料 245

10.3.1 有机小分子材料 245

10.3.2 聚合物材料 267

10.4 小结 273

参考文献 274