本文實驗為本實驗室首次嘗試，所以將由較基礎的比較開始，其主動層的鈣鈦礦將固定使用CH3NH3PbI3材料，而電子及電洞傳輸層將逐一變更，並找出最適合的結構層，本文中有將PbI2、MAI此2種材料直接混和為CH3NH3PbI3後塗佈及使用兩步塗佈方式來形成薄膜，並將其各項數據做互相比較，找出其中最佳效率，再做多次的反覆研究探討，得出最高效率達5.1%的ITO/PEDOT/perovskite /PCBM/Ag結構成為最佳。

This experiment is the first attempt of this laboratory, so it will start from a more basic comparison. The active layer of perovskite will be fixed with CH3NH3PbI3 material, and the electron and hole transport layers will be changed one by one, and the most suitable structural layer will be found. In this paper, the two materials PbI2 and MAI are directly mixed into CH3NH3PbI3 and coated by two-step coating method to form a film. The data are compared with each other to find out the best efficiency. Repeated research has found that the ITO/PEDOT/perovskite /PCBM/Ag structure with the highest efficiency of 5.1% is the best.

中文摘要 …………………………………………………………. i
英文摘要 …………………………………………………………. ii
誌謝 …………………………………………………………. iii
目錄 …………………………………………………………. iv
表目錄 …………………………………………………………. vii
圖目錄 …………………………………………………………. viii
式目錄 …………………………………………………………. x
第一章 緒論……………………………………………………. 1
1.1 前言……………………………………………………. 1
1.2 研究目的………………………………………………. 2
1.3 鈣鈦礦結構及發展……………………………………. 2
1.4 再生能源未來目標……………………………………. 3
第二章 文獻探討………………………………………………. 4
2.1 太陽能電池種類………………………………………. 4
2.1.1 染料敏化(DSSC) ..…………………………………….. 4
2.1.2 小分子太陽能電池……………………………………. 4
2.1.3 高分子太陽能電池……………………………………. 4
2.1.4 鈣鈦礦太陽能電池……………………………………. 5
2.2 有機太陽能電池之特性分析…………………………. 6
2.2.1 開路電壓(VOC) ..………………………………………. 6
2.2.2 短路電流(ISC) …………………………………………. 6
2.2.3 填充因子(F.F.) ..………………………………………. 7
2.2.4 能量轉換效率(PCE) .…………………………………. 7
2.3 電洞傳輸層(空穴傳輸層) …………………………….. 7
2.4 太陽能發展現況………………………………………. 8
2.4.1 太陽能之發展背景……………………………………. 8
2.4.2 太陽能的運用…………………………………………. 8
第三章 研究內容與方法………………………………………. 10
3.1 研究流程………………………………………………. 10
3.2 研究方法設計…………………………………………. 11
3.3 研究實驗步驟…………………………………………. 11
3.3.1 雷雕並清洗ITO玻璃基板…………………………….. 11
3.3.2 備妥PbI2及MAI(CH3NH3I)及各項所需材料溶液…. 11
3.3.3 ITO基板照UV及各層旋塗沉積於基板.…………….. 12
3.3.4 熱蒸鍍金屬Ag、Al…………………………………….. 13
3.3.5 將過濾及離心加入實驗過程…………………………. 13
3.3.6 測量及記錄並比較……………………………………. 14
第四章 結果與討論……………………………………………. 16
4.1 電洞傳輸層Pedot及各類電子傳輸層材料…………. 16
4.1.1 電動傳輸層Pedot及電子傳輸層PCBM結構層……. 16
4.1.2 電動傳輸層Pedot及電子傳輸層Tpbi結構層………. 17
4.1.3 電動傳輸層Pedot及電子傳輸層TiO2結構層………. 17
4.1.4 電洞傳輸層Pedot與各類電子傳輸層比較…………. 18
4.2 電動傳輸層spiro-OMeTAD及各類電子傳輸材料…. 18
4.2.1 電動傳輸層spiro-OMeTAD及電子傳輸層PCBM結
構層……………………………………………………. 19
4.2.2 電動傳輸層spiro-OMeTAD及電子傳輸層Tpbi結構
層………………………………………………………. 19

4.2.3 電動傳輸層spiro-OMeTAD及電子傳輸層TiO2結構
層………………………………………………………. 20
4.2.4 電洞傳輸層spiro-OMeTAD與各類電子傳輸層比較. 21
4.3 各項組合的結構層F.F及PCE比較…………………. 21
4.4 兩步塗佈法……………………………………………. 22
4.5 陰極Al與Ag比較……………………………………. 22
4.6 過濾的使用……………………………………………. 23
4.6.1 未作任何處理及55℃過濾後………………………… 23
4.6.2 60℃過濾後……………………………………………. 27
4.6.3 70℃過濾後……………………………………………. 30
4.6.4 各項數據比較狀況……………………………………. 33
4.7 使用離心後比較………………………………………. 33
第五章 結論……………………………………………………. 35
參考文獻 …………………………………………………………. 36
英文論文大綱 …………………………………………………………. 39

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