摻雜OA-Fe3O4於PC61BM層對有機鈣鈦礦太陽能電池光電轉換效率影響之研究

Abstract

鈣鈦礦太陽能電池已經成為太陽能電池的新寵兒，歸因於極高的光電轉換效率，吸引全世界的研究團隊爭相研究，從2009年的3 8 %由日本 Miyasaka 團隊首先將CH3NH3PbI3鈣鈦礦材料用於染料敏化太陽能電池結構中，用鈣鈦礦材料取代原先用於光電轉換的小分子染料，並搭配二氧化鈦及液態電解液質，至2014年由韓國研究團隊KRICT將鈣鈦礦太陽能電池光電轉換效率提升到20 %，發展的程度已經超越其他的薄膜太陽能電池，如此高的光電轉換效率因鈣鈦礦獨特的光電特性，包含長的載子擴散長度(Long carrier diffusion length)，有適合的能帶(Appropriate energy gap)，高的吸收係數(High absorption coefficients)，優異的載子遷移率(Excellent carrier mobility )，我們以兩步旋轉塗布法(Two-step spin coating)製作出結構為ITO/PEDOT:PSS/Perovskite/PC61BM/BCP/Al有機型鈣鈦礦太陽能電池，其開路電壓為0 91 V，短路電流密度為16 4 mA/cm2，填充因子為61 %，光電轉換效率為9 1 %，並研究OA-Fe3O4摻雜於PC61BM層對電性之影響，實驗結果為摻雜濃度為30 %時開路電壓為0 93 V，短路電流密度為18 5 mA/cm2，填充因子為63 %，光電轉換效率為10 8 %提升了近19 %。

Date of Award	2016 Nov 9
Original language	Chinese
Supervisor	Chuan-Feng Shih (Supervisor)