藉由熱蒸鍍及低壓化學氣相沉積法應用於平面鈣鈦礦太陽能電池之研究

Translated title of the thesis: Planar Perovskite Solar Cells by Thermal Evaporation and Low-pressure Chemical Vapor Deposition Process
  • 張 詠凱

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本論文主要探討以氣相方式成長甲基胺碘化鉛(CH3NH3PbI3)之鈣鈦礦薄膜，藉由不同於以往溶液塗佈的製程方式，我們可以透過控制碘化鉛的鍍率以及CH3NH3I的擴散反應時間、溫度及壓力等多項參數，進而得到多樣化的薄膜型態，我們期望可以更精確的控制鈣鈦礦薄膜的生長。搭配以電子、電洞傳輸層組合成P-N結構，製作出性能更穩定的鈣鈦礦薄膜太陽能電池。此研究的鈣鈦礦薄膜，是利用熱蒸鍍法(thermal evaporation or PVD)或旋轉塗佈法(spin coating)成長碘化鉛(PbI2)薄膜，再以真空輔助方式對甲基碘(CH3NH3I)粉末及PbI2基板進行化學氣相沉積反應(Low-Pressure Chemical Vapor Deposition)，利用二部法的製程成長出甲基胺碘化鉛(CH3NH3PI3)的鈣鈦礦薄膜。在適當的參數條件下可以得到晶界(grain size)大且無孔洞的薄膜，降低缺陷與漏電的產生，我們可以量測薄膜得到和文獻相近的吸收(UV-vis)與受激螢光放光(Photoluminescence)光學性質，結果說明此反應方式形成的鈣鈦礦薄膜具有相當的品質。用溶液塗佈搭配低壓化學氣相沉積的平面CH3NH3PbI3鈣鈦礦太陽能電池元件最高效率可達7 7%；而由熱蒸鍍得的PbI2薄膜緻密、無孔洞，與CH3NH3I的擴散較為不易，元件電流較低，使用熱蒸鍍搭配低壓化學氣相沉積的平面CH3NH3PbI3鈣鈦礦太陽能電池元件最高效率可達5 14%。 關鍵字:熱蒸鍍，低壓化學氣相沉積，平面鈣鈦礦太陽能電池
Date of Award2017 Aug 25
Original languageChinese
SupervisorWei-Chi Lai (Supervisor)

Cite this

'