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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 應用力學研究所
Please use this identifier to cite or link to this item: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/78380
Full metadata record
???org.dspace.app.webui.jsptag.ItemTag.dcfield???ValueLanguage
dc.contributor.advisor陳建彰(Jian-Zhang Chen)
dc.contributor.authorChieh-I Linen
dc.contributor.author林杰毅zh_TW
dc.date.accessioned2021-07-11T14:54:01Z-
dc.date.available2023-07-07
dc.date.copyright2020-08-04
dc.date.issued2020
dc.date.submitted2020-07-14
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/78380-
dc.description.abstract本研究透過掃描噴射式大氣電漿(atmospheric pressure plasma jet, APPJ)對氧化鎳(NiO)薄膜進行後處理,應用於倒置結構(Inverted structure) p-i-n鈣鈦礦太陽能電池(PSC)之製程中,而此氧化鎳薄膜為其中之電洞傳輸層。氧化鎳以醋酸鎳作為前驅物,並使用溶膠凝膠法完成製備;而掃描噴射式大氣電漿處理之峰值溫度為500℃,噴射氣體為氮氣。在掃描噴射式大氣電漿處理後增加了摻雜氟之氧化錫透明導電玻璃(FTO)上氧化鎳的霧度,進而導致鈣鈦礦太陽能電池中的光散射增強,提高光電轉換效率(PCE)。在氧化鎳上進行掃描噴射式大氣電漿處理還提高了表面潤濕性,以利於後續鈣鈦礦薄膜(CH3NH3PbI3)的沉積。這也導致更好的鈣鈦礦太陽能電池性能。此外,X射線光電子能譜(XPS)中顯示掃描噴射式大氣電漿的處理能減少C-N鍵和的NiAc2的比例,這項結果顯示出液體前驅物更完整的轉化成為氧化鎳。通過三遍APPJ掃描,平均的光電轉換效率可以從11.91%提高到13.47%,而性能最佳的鈣鈦礦太陽能電池達到了15.67%的效率。zh_TW
dc.description.abstractIn this study, we have fabricated the p-i-n perovskite solar cell by introducing scanning atmospheric-pressure plasma jet (APPJ) process as the post treatment of the NiO film which is used as hole transport layer. APPJ post treatment increases the haze of NiO film which increases the forward light scattering. Also, scanning electron microscopy (SEM), and water contact angle (WCA) measurement confirmed the enhanced wettability of a dense and well crystalized perovskite film. This reduces the trap density of the perovskite layer. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) shows that the C-N bond and NiAc2 decreased as the APPJ scanning time increased, suggesting the better conversion into NiO. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was also involved to determine the electrical properties. The average power conversion efficiency (PCE) can improve from 11.91% to 13.47% with the champion device achieved 15.67%.en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-07-11T14:54:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1
U0001-1407202012082500.pdf: 5084130 bytes, checksum: cb9d3dc1fa5a346fdd08d2fd72831a23 (MD5)
Previous issue date: 2020
en
dc.description.tableofcontents目錄
口試委員會審定書 ii
誌謝 ii
中文摘要 iii
Abtract iv
目錄 v
圖目錄 viii
表目錄 xi
第1章 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 4
1.3 研究大綱 5
第2章 6
2.1 太陽能電池 6
2.1.1 太陽能電池之發展歷史 6
2.1.2 太陽能電池之特性參數 8
2.2 鈣鈦礦太陽能電池 11
2.2.1鈣鈦礦太陽能電池之介紹 11
2.2.2中孔性結構(mesoporous structure) 13
2.2.3正規結構(n-i-p structure) 14
2.2.4倒置結構(p-i-n structure) 15
2.3 反結構太陽能電池各層材料 16
2.3.1 透明導電玻璃基板 16
2.3.2 電子傳輸層 16
2.3.3 電洞傳輸層 18
2.4 電漿 19
2.4.1電漿簡介 19
2.4.2電漿工作原理 23
2.4.3常壓電漿 26
2.4.4電漿於鈣鈦礦太陽能電池之應用 28
第3章 29
3.1 實驗材料與儀器 29
3.2 製程儀器 31
3.2.1 掃描噴射式大氣電漿系統 31
3.2.2 氮氣手套箱 32
3.2.3 旋轉塗佈機 33
3.2.4 電子束蒸鍍機 34
3.3量測儀器 35
3.3.1 掃描式電子顯微鏡(SEM) 35
3.3.2 原子力顯微鏡(AFM) 36
3.3.3 X光子能譜儀(XPS) 38
3.3.4 紫外光-可見光光譜分析儀 39
3.3.5 太陽光模擬器 41
3.3.6 電化學阻抗分析儀(EIS) 43
3.4實驗製作流程 45
3.4.1 FTO玻璃基板清潔 45
3.4.2 氧化鎳之塗佈 45
3.4.3 掃描噴射式大氣電漿處理氧化鎳薄膜 46
3.4.4 鈣鈦礦之塗佈 46
3.4.5 PC61BM之塗佈 47
3.4.6 BCP之塗佈 47
3.4.7 銀電極電子束蒸鍍 47
第4章 48
4.1 掃描噴射式大氣電漿之溫度變化 48
4.2 掃描噴射式大氣電漿之電漿光放射光譜 49
4.3 氧化鎳之薄膜分析 50
4.3.1 氧化鎳之紫外光/可見光頻譜分析 50
4.3.2 FTO/氧化鎳掃描式電子顯微鏡分析 52
4.3.3 氧化鎳之原子力顯微鏡分析 52
4.3.4 氧化鎳之親水性分析 54
4.3.5 氧化鎳之X光子能譜儀分析 55
4.3.6 氧化鎳之導電性分析 59
4.3.7 FTO/氧化鎳/鈣鈦礦之掃描式電子顯微鏡分析 60
4.4 太陽能電池之電性曲線 62
4.5 太陽能電池之電化學阻抗 68
第5章 71
附錄A:爐管加熱處理NiO 72
參考文獻 74
dc.language.isozh-TW
dc.subject氧化鎳zh_TW
dc.subject反結構鈣鈦礦太陽能電池zh_TW
dc.subject薄膜處理zh_TW
dc.subject掃描噴射式大氣電漿zh_TW
dc.subjectNiOen
dc.subjectsurface modificationen
dc.subjectAtmospheric pressure plasma jeten
dc.subjectp-i-n perovskite solar cellen
dc.title常壓噴射電漿改質氧化鎳應用於p-i-n鈣鈦礦太陽能電池zh_TW
dc.titleAtmospheric-pressure plasma jet modified nickel oxide for p-i-n perovskite solar cellsen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear108-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee陳奕君(I-Chun Cheng),趙宇強(Yu-Chiang Chao)
dc.subject.keyword氧化鎳,反結構鈣鈦礦太陽能電池,掃描噴射式大氣電漿,薄膜處理,zh_TW
dc.subject.keywordNiO,p-i-n perovskite solar cell,Atmospheric pressure plasma jet,surface modification,en
dc.relation.page87
dc.identifier.doi10.6342/NTU202001502
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2020-07-14
dc.contributor.author-college工學院zh_TW
dc.contributor.author-dept應用力學研究所zh_TW
dc.date.embargo-lift2023-07-07-
Appears in Collections:應用力學研究所

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