有機(jī)光伏技術(shù)（OPV）代表薄膜光伏技術(shù),為低成本和美觀(guān)的（彩色、柔性、均勻、半透明）太陽(yáng)能電池提供了吸引前景,可在大型表面印刷。在本體異質(zhì)結(jié)（BHJ）OPV器件中,有機(jī)電子給體和受體分子在光敏層內(nèi)緊密混合。多年來(lái)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種異構(gòu)體（核修飾的）,收縮和擴(kuò)展的卟啉類(lèi)似物,為一般的卟啉特性增加了獨(dú)特的附加特征。一些衍生物例如顯示出明顯增強(qiáng)（更高的ε）和紅移（近紅外）的Q波段,顯然使它們對(duì)光伏應(yīng)用具有吸引力。卟啉及其類(lèi)似物已經(jīng)在某些裝置類(lèi)型中成功實(shí)施,特別是在染料敏化太陽(yáng)能電池中,但是它們?cè)贐HJ有機(jī)太陽(yáng)能電池中仍大部分未被探索。然而,最近的成功表明,卟啉類(lèi)半導(dǎo)體作為這種器件中的光收集和電荷傳輸材料的強(qiáng)（潛在）前景。另外噻吩及其低聚物被廣泛應(yīng)用于π共軛體系中由于其優(yōu)異的電荷轉(zhuǎn)移特性和有趣的電子行為,所以可以用于材料科學(xué)領(lǐng)域。本課題主要內(nèi)容如下:1.我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)合成新型金屬鋅卟啉配合物5,15-二溴-10,20-二（5-正己基噻吩基）卟啉,然后再與BDT和TT共聚得到三個(gè)三元共聚物。卟啉單元上面正己基噻吩基增加共聚物的溶解性,并研究不同的三元單體比例對(duì)共聚物的性能的影響。結(jié)果表明聚合物P（HT... 

【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：104 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

太陽(yáng)能電池的J一V特征曲線(xiàn)

們可以在半導(dǎo)體中引入含氟的鉑配合物［３５］。??當(dāng)激子接近相界時(shí)，它與它相互作用并形成所謂的激基復(fù)合物。激基復(fù)合物??構(gòu)成電子－空穴對(duì)，其具有比激子低的勢(shì)能（圖１．２）。在某些條件下，這種可能??性似乎直接檢測(cè)到激基復(fù)合物激發(fā)。例如，Ｋｉｍ?．ＩＢ等人設(shè)法通過(guò)形成褶皺結(jié)構(gòu)??將吸收范圍延長(zhǎng)到波長(zhǎng)２００納米。眾所周知的對(duì)這種效應(yīng)的理論解釋是基于這樣??的結(jié)構(gòu)，即允許激活直接激基復(fù)合物激發(fā)。??Ｊ?”?，?”Ｓ?ａ?、（力?ｈ??Ｉ盡系?４］７??Ｃ＇ａ?ｔｂ?ｏｄｅ?Ａｎｏｄｅ?Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ??圖１．?２本體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池中光吸收和電荷傳輸?shù)膱D解??圖１．２本體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池中光吸收和電荷傳輸?shù)膱D解［３３１。（ａ）過(guò)程動(dòng)力??學(xué)的示意圖。（ｂ）簡(jiǎn)化能級(jí)圖。（１）在供體材料中光子吸收之后單線(xiàn)態(tài)激子的產(chǎn)??生；（２）形成激基復(fù)合物時(shí)向受體表面擴(kuò)散；（３）勢(shì)能降低，這對(duì)應(yīng)于激基復(fù)合??物形成和電子轉(zhuǎn)移到受體分子；（４）以過(guò)大的動(dòng)能產(chǎn)生極化子對(duì)；（５）極化子對(duì)??分離，即自由極化子產(chǎn)生，以及（６）跳躍電荷向電極傳輸和電荷提取。在階段??（２－４）通過(guò)雙重復(fù)合發(fā)生損失；在階段（５，６），它們通過(guò)非定型重組過(guò)程。??ＨＯＭＯ、ＬＵＭ０—最高占據(jù)和最低空分子軌道。??在下一階段，激基復(fù)合物將電子轉(zhuǎn)移到受體材料的分子上。這個(gè)過(guò)程大約需??７??

?湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文???本體異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽(yáng)能電池能夠提供１０％左右的功率轉(zhuǎn)換效率（ＰＣＥ）?［４５＿４７］而強(qiáng)??烈的研發(fā)活動(dòng)導(dǎo)致高ＰＣＥ。共軛聚合物一直是主要的電子供體材料，推拉式低帶??隙共聚物代表了目前的最新技術(shù)水平［４８＿５（）］，但用類(lèi)似結(jié)構(gòu)單元構(gòu)建的小分子類(lèi)似??物的顯著成功導(dǎo)致了過(guò)去小分子溶液處理的有機(jī)太陽(yáng)能電池的復(fù)蘇年，頂級(jí)效率??接近基于聚合物的同類(lèi)產(chǎn)品［５１＿５２】。??與無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池不同，ＢＨＪ太陽(yáng)能電池使用可以精心設(shè)計(jì)和組裝的小分子??或聚合物光吸收劑。為了促進(jìn)光吸收和改善形態(tài)以實(shí)現(xiàn)有效的電荷分離和轉(zhuǎn)移，??在ＢＨＪ太陽(yáng)能電池中已經(jīng)采用氫鍵，因?yàn)樗哂邢鄬?duì)較強(qiáng)的非共價(jià)相互作用，??高度定向性和特異＇性［５４］。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于卟啉小分子給體與雙組分富勒烯受體的高效三元有機(jī)太陽(yáng)能電池（英文）[J]. 孫延娜,高歡歡,張雅敏,王云闖,闞斌,萬(wàn)相見(jiàn),張洪濤,陳永勝.  有機(jī)化學(xué). 2018(01)
[2]太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 楊數(shù).  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(06)
[3]卟啉酞菁類(lèi)化合物的設(shè)計(jì)合成及其在太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用價(jià)值研究[J]. 毛雅君,馮亞莉,邵香敏.  化工設(shè)計(jì)通訊. 2017(02)
[4]卟啉及其光電化學(xué)研究進(jìn)展[J]. 劉雙雙,魯建峰,王鳴魁.  電化學(xué). 2016(04)
[5]給體-受體型聚合物光伏電池材料的設(shè)計(jì)合成及器件[J]. 王海僑,王麗維,杲辰,邱藤,李效玉.  北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)



本文編號(hào)：3564560