本文關(guān)鍵詞：有機(jī)太陽(yáng)能電池中摻入包覆型金納米棒的優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著傳統(tǒng)化石能源的日漸枯竭,我們急需發(fā)展和利用新興能源,這其中太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)和利用受到人們的廣泛重視。有機(jī)太陽(yáng)能電池有許多的優(yōu)點(diǎn),其材料來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉、制備的工藝簡(jiǎn)單,并且可以卷對(duì)卷加工�？墒悄壳坝袡C(jī)太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)換效率普遍很低,阻礙其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。如何進(jìn)一步提高電池的效率是大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的重點(diǎn)。貴金屬納米顆�？梢约ぐl(fā)局域表面等離子共振效應(yīng),將其應(yīng)用于有機(jī)太陽(yáng)能電池中可以在不改變活性層厚度的條件下改善活性層的光吸收。本論文以基于PTB7:PC70BM這一新型活性層材料的有機(jī)太陽(yáng)能電池為研究對(duì)象,在不同位置處摻入了不同包覆類型的金納米棒,優(yōu)化研究了包覆型金納米棒的引入對(duì)有機(jī)太陽(yáng)能電池性能的影響。通過(guò)將PEG包覆的金納米棒摻入到器件的活性層來(lái)觀察將金納米棒的植入對(duì)其性能的影響。通過(guò)將Si O2包覆的金納米棒摻入到器件活性層與緩沖層的界面來(lái)提高有機(jī)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。具體包括:1.通過(guò)對(duì)金納米棒表面進(jìn)行PEG的包覆修飾,使原本只具有水溶性的金納米棒可溶于有機(jī)溶劑。然后將其摻入到正置有機(jī)太陽(yáng)能電池的活性層PTB7:PC70BM中,并優(yōu)化摻入活性層中金納米棒的濃度。結(jié)果表明,摻入顆粒后器件的短路電流有較大提升,使得最終優(yōu)化器件的能量轉(zhuǎn)換效率較標(biāo)準(zhǔn)器件提高了10.5%。2.將Si O2包覆的金納米棒引入到倒置結(jié)構(gòu)有機(jī)太陽(yáng)能電池的陰極修飾層Zn O和活性層PTB7:PC70BM之間。金納米棒可以增強(qiáng)倒置結(jié)構(gòu)有機(jī)太陽(yáng)能電池對(duì)光的吸收作用,同時(shí)表面的二氧化硅層能有效地阻止電荷在金納米棒表面的復(fù)合以減少激子的猝滅。研究發(fā)現(xiàn),引入適當(dāng)濃度的包覆Si O2金納米棒,器件的短路電流有一定地提高,其余的性能參數(shù)基本不變,PCE較標(biāo)準(zhǔn)器件提高了7.7%。最后,我們對(duì)本工作做出總結(jié),并提出了未來(lái)可能的研究方向。
【關(guān)鍵詞】：有機(jī)太陽(yáng)能電池 包覆型金納米棒 局域表面等離子體共振 倒置有機(jī)太陽(yáng)能電池
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM914.4;TB383.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 主要符號(hào)說(shuō)明9-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 有機(jī)太陽(yáng)能電池概述11-18
• 1.1.1 有機(jī)太陽(yáng)能電池的發(fā)展歷史及研究概況11-12
• 1.1.2 有機(jī)太陽(yáng)能電池的工作原理12-14
• 1.1.3 有機(jī)太陽(yáng)能電池的器件結(jié)構(gòu)14-16
• 1.1.4 有機(jī)太陽(yáng)能電池的性能參數(shù)16-18
• 1.2 表面等離子共振及其在有機(jī)太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用18-20
• 1.2.1 表面等離子共振的基本特性18-19
• 1.2.2 表面等離子共振在有機(jī)太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用19-20
• 1.3 本論文的研究?jī)?nèi)容及意義20-22
• 第二章 包覆型金納米棒的制備與表征22-34
• 2.1 金納米棒的合成和表征22-28
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器設(shè)備22-23
• 2.1.2 測(cè)試與表征方法23-25
• 2.1.3 金納米棒溶液的合成和表征25-28
• 2.2 金納米棒的PEG包覆28-31
• 2.2.1 PEG包覆的金納米棒的制備28-29
• 2.2.2 PEG包覆的金納米棒的表征分析29-31
• 2.3 金納米棒的SiO_2包覆31-33
• 2.3.1 SiO_2包覆金納米棒的制備31
• 2.3.2 SiO_2包覆金納米棒的表征分析31-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 Au NRs@PEG在正置有機(jī)太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用與優(yōu)化研究34-44
• 3.1 基于PTB7:PC_(70)BM正置標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)太陽(yáng)能電池的制備34-38
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器設(shè)備34-35
• 3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)正置有機(jī)太陽(yáng)能電池制備流程35-38
• 3.2 Au NRs@PEG摻入正置有機(jī)太陽(yáng)能電池的優(yōu)化研究38-42
• 3.2.1 Au NRs@PEG摻入正置有機(jī)太陽(yáng)能電池的制備38-39
• 3.2.2 器件性能表征與分析39-42
• 3.3 本章小結(jié)42-44
• 第四章 Au NRs@SiO_2在倒置有機(jī)太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用與優(yōu)化研究44-56
• 4.1 基于PTB7:PC_(70)BM倒置標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)太陽(yáng)能電池的制備44-47
• 4.1.1 倒置標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)44-45
• 4.1.2 ZnO納米顆粒的制備與表征45-46
• 4.1.3 標(biāo)準(zhǔn)倒置結(jié)構(gòu)有機(jī)太陽(yáng)能電池的制備流程46-47
• 4.2 Au NRs@SiO_2摻入倒置有機(jī)太陽(yáng)能電池的優(yōu)化研究47-54
• 4.2.1 Au NRs@SiO_2摻入倒置有機(jī)太陽(yáng)能電池的制備48-50
• 4.2.2 器件性能表征與分析50-54
• 4.3 本章小結(jié)54-56
• 第五章 總結(jié)和展望56-58
• 參考文獻(xiàn)58-64
• 致謝64-66
• 碩士期間研究成果66

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1 段曉菲,王金亮,毛景,裴堅(jiān);有機(jī)太陽(yáng)能電池材料的研究進(jìn)展[J];大學(xué)化學(xué);2005年03期

2 任斌;賴樹(shù)明;陳衛(wèi);黃河;;有機(jī)太陽(yáng)能電池研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2006年09期

3 錢(qián)伯章;;高效有機(jī)太陽(yáng)能電池[J];橡塑技術(shù)與裝備;2008年04期

4 周洪英;;科學(xué)家有望開(kāi)發(fā)出低成本性能卓越的有機(jī)太陽(yáng)能電池[J];功能材料信息;2010年Z1期

5 ;最輕薄有機(jī)太陽(yáng)能電池問(wèn)世[J];化工中間體;2012年04期

6 錢(qián)伯章;;最薄最輕的有機(jī)太陽(yáng)能電池[J];國(guó)外塑料;2012年03期

7 ;德國(guó)企業(yè)創(chuàng)立了有機(jī)太陽(yáng)能電池效率世界新高[J];功能材料信息;2013年02期

8 賀素姣;;有機(jī)太陽(yáng)能電池材料與器件的研究進(jìn)展[J];化工技術(shù)與開(kāi)發(fā);2013年09期

9 劉佩華,田禾;有機(jī)太陽(yáng)能電池材料近期進(jìn)展(上)[J];上�；�;1999年11期

10 劉佩華,田禾;有機(jī)太陽(yáng)能電池材料近期進(jìn)展(下)[J];上�；�;1999年12期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 范斌;田清勇;白華;;可溶性小分子有機(jī)太陽(yáng)能電池[A];2011中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

2 杝隆建;杝正_7;李宜璇;;可撓式有機(jī)太陽(yáng)能電池之發(fā)展技術(shù)[A];海峽兩岸第十六屆照明科技與營(yíng)銷研討會(huì)專題報(bào)告暨論文集[C];2009年

3 劉艷;曾慶華;張憲璽;姜建壯;;卟啉、酞菁類有機(jī)太陽(yáng)能電池材料的研究進(jìn)展[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集（下冊(cè)）[C];2006年

4 陳濤;仰志斌;彭慧勝;;基于碳納米管纖維的有機(jī)太陽(yáng)能電池[A];2011年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2011年

5 仰志斌;陳濤;何瑞旋;彭慧勝;;基于取向碳納米管膜的柔性有機(jī)太陽(yáng)能電池[A];2011年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2011年

6 張堅(jiān);楊棟;周玲玉;陳令成;趙斌;李燦;;化學(xué)改性氧化石墨烯作為有機(jī)太陽(yáng)能電池空穴傳輸層[A];2012年兩岸三地高分子液晶態(tài)與超分子有序結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)研討會(huì)（暨第十二屆全國(guó)高分子液晶態(tài)與超分子有序結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)論文報(bào)告）會(huì)議論文集[C];2012年

7 趙儀;;有機(jī)太陽(yáng)能電池中的相干電荷和能量轉(zhuǎn)移[A];第十三屆全國(guó)化學(xué)動(dòng)力學(xué)會(huì)議報(bào)告摘要集[C];2013年

8 唐衛(wèi)華;海杰峰;朱恩偉;卞臨沂;;有機(jī)太陽(yáng)能電池用的二維窄帶隙聚合物研究[A];2013年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集——主題G：光電功能高分子[C];2013年

9 易院平;韓廣超;沈星星;;有機(jī)太陽(yáng)能電池電子過(guò)程的理論模擬[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第17分會(huì)：光電功能器件[C];2014年

10 馬廷麗;;柔性及疊層薄膜有機(jī)太陽(yáng)能電池研究[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第7分冊(cè)）[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 記者 顧鋼;德支持企業(yè)開(kāi)發(fā)有機(jī)太陽(yáng)能電池[N];科技日?qǐng)?bào);2007年

2 記者 毛黎;美評(píng)估有機(jī)太陽(yáng)能電池對(duì)環(huán)境的影響[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

3 本報(bào)駐美國(guó)記者 田學(xué)科;突破有機(jī)太陽(yáng)能電池技術(shù)瓶頸[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

4 劉霞;控制電子自旋可提高有機(jī)太陽(yáng)能電池的效率[N];科技日?qǐng)?bào);2013年

5 記者 邰舉;疊層型有機(jī)太陽(yáng)能電池接近商用[N];科技日?qǐng)?bào);2007年

6 蔡佳;美國(guó)研發(fā)可拉伸有機(jī)太陽(yáng)能電池[N];中國(guó)建材報(bào);2011年

7 華凌;小分子有機(jī)太陽(yáng)能電池增效50%[N];科技日?qǐng)?bào);2013年

8 本版編輯邋張浩 鄭曉春 鄧國(guó)慶 毛黎 何屹 顧鋼 何永晉;2007年世界科技發(fā)展回顧(七)[N];科技日?qǐng)?bào);2008年

9 記者 馬悍德;青海有機(jī)太陽(yáng)能電池研發(fā)獲重大進(jìn)展[N];科技日?qǐng)?bào);2014年

10 記者 賈明;青海有機(jī)太陽(yáng)能電池研發(fā)取得重大進(jìn)展[N];青海日?qǐng)?bào);2014年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 許美鳳;高效穩(wěn)定的有機(jī)太陽(yáng)能電池的界面研究[D];蘇州大學(xué);2015年

2 劉小銳;幾種有機(jī)太陽(yáng)能電池供體材料的光伏性能[D];西南大學(xué);2015年

3 黨東鋒;含噻吩或噻吩稠環(huán)單元的有機(jī)光伏材料的合成及其性能研究[D];湘潭大學(xué);2015年

4 于偉利;電沉積制備聚噻吩有序微結(jié)構(gòu)及有機(jī)太陽(yáng)能電池[D];吉林大學(xué);2009年

5 喬芬;基于聚合物的有機(jī)太陽(yáng)能電池的研制與表征[D];大連理工大學(xué);2010年

6 陳向東;有機(jī)太陽(yáng)能電池中的光物理過(guò)程研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

7 馬朝柱;有機(jī)太陽(yáng)能電池電學(xué)模型與數(shù)值研究[D];蘭州大學(xué);2011年

8 陳麗佳;有機(jī)太陽(yáng)能電池界面過(guò)程的研究[D];西南大學(xué);2014年

9 楊倩倩;可溶性小分子方酸菁有機(jī)太陽(yáng)能電池的制備及其性能研究[D];北京交通大學(xué);2015年

10 黃江;有機(jī)太陽(yáng)能電池的電荷轉(zhuǎn)移態(tài)等效電路和多重電荷分離界面研究[D];電子科技大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 史紹華;有機(jī)太陽(yáng)能電池中電極修飾的研究[D];大連理工大學(xué);2012年

2 蔡倫;有機(jī)太陽(yáng)能電池中光電流—溫度特性的研究[D];西南大學(xué);2015年

3 付智勇;有機(jī)太陽(yáng)能電池D-A型供受體材料的理論研究[D];西南大學(xué);2015年

4 蔡佳林;利用飛秒瞬態(tài)時(shí)間分辨率吸收光譜對(duì)有機(jī)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化機(jī)理研究[D];河北大學(xué);2015年

5 李盼盼;含傒二酰亞胺(PDIs)單元的有機(jī)半導(dǎo)體材料的合成、表征及其應(yīng)用[D];上海師范大學(xué);2015年

6 張旋;PIN型有機(jī)太陽(yáng)能電池光學(xué)特性的數(shù)值模擬[D];西安石油大學(xué);2015年

7 豐艷婷;有機(jī)太陽(yáng)能電池中光誘導(dǎo)電荷轉(zhuǎn)移的理論研究[D];遼寧大學(xué);2015年

8 萬(wàn)瑛博;富勒烯二加成衍生物的核磁共振波譜研究[D];蘇州大學(xué);2015年

9 徐曉娟;有機(jī)太陽(yáng)能電池/有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的模擬[D];蘇州大學(xué);2015年

10 李萌;基于聚噻吩及富勒烯衍生物材料有機(jī)太陽(yáng)能電池光電性能研究[D];河南師范大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：有機(jī)太陽(yáng)能電池中摻入包覆型金納米棒的優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：265644