以溶液加工法製備混合三溶劑鈣鈦礦太陽能電池

Abstract

本論文探討將三種前置溶劑依不同比例混合，以溶液加工法製備成鈣鈦礦太陽能電池元件的研究。使用反向結構：ITO glass / PEDOT：PSS (AI 4083) / perovskite / PCBM / BCP / Ag作為研究基礎。內容主要為兩大部分，第一部分為溶液加工法的使用及成效；第二部分為三種前置溶劑的特性與混合後的探討。 選用氯苯作為溶液加工法的沖洗溶劑，在旋塗鈣鈦礦層的過程中滴入氯苯藉由離心力帶走多餘溶劑，再經低溫退火形成緻密且均質的結晶、覆?率100%的鈣鈦礦薄膜，可有效優化和電子、電洞傳輸層的接面及減少再結合現象。 三種前置溶劑為二甲基亞?（Dimethylsulfoxide DMSO）、γ-丁內酯（gamma-Butyrolactone GBL）及二甲基甲醯胺（N N-Dimethylformamide DMF），這些溶劑各有不同的沸點、揮發速度及其他特性，將三者依不同比例混合製備成元件，並探討其中的差異與趨勢。發現到在適當的比例趨勢之下，不僅能發揮單溶劑或雙溶劑的優勢，更能互相補足缺點，以提升整體元件的效能。而在極端或不適當的比例趨勢之下，三種溶劑無法有效匹配，反而導致元件效能降低。 最後以DMSO：GBL：DMF為5：2：3的比例成?製備出Voc=0 89 V，Jsc=19 45 mA/cm2，FF=0 76，效率高達13 1%的反向鈣鈦礦太陽能電池。重要的是，混合三溶劑以溶劑量比例為DMSO ? DMF > GBL的趨勢所製備成的鈣鈦礦太陽能電池再現性高，製作成本低，更能有不錯的光電轉換效率。

Date of Award	2016 Aug 4
Original language	Chinese
Supervisor	Chie Gau (Supervisor)