摘 要

介观太阳能电池是一种通过介孔结构来进行光能捕捉的新型太阳能电池。这种电池因为高性价比受到了各国研究人员的亲睐而投入了巨大的人力和物力去开发。综于上述的优点，该电池必将有着广阔的市场前景。

钙钛矿经历了快速的发展自从它应用到太阳能电池中以来，许多的国家和研究机构一直致力于开发出可以在不同场景应用的钙钛矿太阳能电池。本论文中，我们将研究一种基于介孔透明ITO对电极的介观钙钛矿太阳能电池，以期望拓宽钙钛矿太阳能电池的应用范围。

本论文的具体研究内容包括：

首先是ITO薄膜的制作：通过向ITO纳米颗粒中添加乙基纤维素，然后控制两者的比例来获得一种ITO导电浆料。再通过丝网印刷的方式来制得ITO导电薄膜。通过对制得的ITO薄膜进行电阻率以及透过率的测试，获得了透过率高达80%和0.247±0.004Ω·cm电阻率导电薄膜。并制得了转换效率为3.81%的介孔ITO对电极钙钛矿太阳能电池。

关键词：钙钛矿太阳能电池 介孔ITO薄膜 太阳能电池

Fabrication of Transparent ITO Thin Films and Its Application in Mesoscopic Solar Cells

Abstract

Mesoscopic solar cells are a new type of solar cells that can be captured by a mesoporous structure.Because of the high cost performance of this battery, researchers of all countries have been favored by the researchers. Two invested great manpower and material resources to develop. In addition to the above advantages, the battery will have a broad market prospects.

Perovskite has undergone rapid development Since its application to solar cells, many countries and research institutions have been working to develop a perovskite solar cell that can be used in different scenarios. In this paper, we will study a mesoporous perovskite solar cell based on mesoporous transparent ITO electrode, in order to broaden the application of perovskite solar cells.

The specific research contents of this thesis include:

First, the production of ITO film: by ITO nano-particles to add ethyl cellulose, and then control the ratio of the two to get an ITO conductive paste. And then through the screen printing to produce ITO conductive film. A resistivity conductive film with a transmittance of up to 80% and a 0.247 ± 0.004 Ω · cm was obtained by testing the resistivity and transmittance of the prepared ITO thin film. The obtained ITO thin films were applied to perovskite mesoscopic solar cells, and a mesoporous ITO electrode perovskite solar cells with a conversion efficiency of 3.81% was prepared.

Key word：Perovskite solar cell；Mesoporous ITO thin film；perovskite solar cells

目 录

摘要 2

Abstract 3

第一章 绪论 7

1.1 引言 7

1.2太阳能电池的现状 7

1.2.1硅系太阳能电池 8

1.2.2化合物薄膜太阳能电池 9

1.2.3有机薄膜太阳能电池 9

1.2.4染料敏化太阳能电池 9

1.2.5介观太阳能电池 10

1.3研究内容 11

第二章 ITO薄膜的合成 12

2.1引言 12

2.2 实验部分 12

2.2.1 ITO纳米颗粒合成 12

2.2.2 ITO纳米颗粒的测试 13

2.2.3 ITO纳米颗粒测试结果分析 13

2.2.4 ITO浆料以及介孔薄膜的制作 15

2.2.5 ITO薄膜的测试 16

2.2.6 ITO导电薄膜测试结果分析 16

2.3 本章小结 18

第三章.CH₃NH₃PbI₃钙钛矿材料的制备 19

3.1引言 19

3.2 实验部分 19

3.2.1碘甲胺晶体的合成 19

3.2.2碘铅甲胺晶体的合成 19

3.2.3碘铅甲胺粉末测试 19

3.3 本章小结 20

第四章 基于透明对电极的钙钛矿介观太阳能电池的制作 22

4.1 引言 22

4.2 实验部分 22

4.2.1 电池模块的制作 22

4.2.2 碘铅甲胺前驱液的配制与填充 22

4.3 本章小结 24

第五章.结论及展望 25

5.1实验结论 25

5.2 前景与挑战 25

致谢 26

参考文献 27

第一章 绪论

1.1 引言

人来自从有文明以来就一直明白能源的重要性，但是在早些的时候需求并没有现在这么大。进入工业时代后，人类对于能源的需求越来越大，到了今天生活处处都需要能源的供应。然而化石能源的储备是有限的，无节制的使用势必会造成能源的枯竭，少数化石能源原产国对这一战略资源的极度依赖不断地引发了地缘冲突^[1]。并且化石能源燃烧所带来的负面效益也是不容忽视的。

图1-1 一次能源消费比重（%）^[2]

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