近年來,鈣鈦礦太陽能電池在眾多太陽能電池中脫穎而出,一直在迅速提高光電轉(zhuǎn)換效率。鈣鈦礦太陽能電池中的傳輸材料分為空穴傳輸材料以及電子傳輸材料。空穴傳輸材料的功能是運輸空穴以及避免電荷復(fù)合。Spiro-OMeTAD是目前最典型的空穴傳輸材料,其使用顯著提高了光電轉(zhuǎn)換效率�？捎捎谄湫枰爆嵉暮铣刹襟E和復(fù)雜的提純工藝,商業(yè)化應(yīng)用受到限制。電子傳輸材料在光生電子的提取和傳輸中起著重要作用。PCBM作為典型的富勒烯衍生物電子傳輸材料,常被用于倒置型鈣鈦礦太陽能電池中。然而它的缺點是生產(chǎn)成本高、能級可調(diào)性有限等。因此,開發(fā)高效和廉價的空穴傳輸材料和新的非富勒烯電子傳輸材料具有重要意義。本文采用密度泛函理論研究了一系列有機小分子空穴傳輸材料以及電子傳輸材料的電子性能和傳輸性能。重點討論了分子結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,提出了幾種提高傳輸材料遷移率的方法并加以解釋。研究內(nèi)容分為以下幾個方面:1.基于密度泛函理論和馬庫斯理論,我們對一系列Z26分子衍生物(Z26-2、Z26-3和Z26-4)進行了計算,并研究了π橋尺寸和分子間堆疊對空穴傳輸材料的空穴遷移率的影響。計算結(jié)果表明,Z26-2(7.7?10^–...

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 選題背景
    1.1 太陽能電池的研究現(xiàn)狀
    1.2 鈣鈦礦太陽能電池
        1.2.1 鈣鈦礦太陽能電池的結(jié)構(gòu)與原理
        1.2.2 空穴傳輸材料
        1.2.3 電子傳輸材料
    1.3 鈣鈦礦太陽能電池存在的問題及展望
    1.4 選題意義
第二章 理論部分
    2.1 密度泛函理論
    2.2 空穴、電子傳輸材料相關(guān)理論
第三章 雙鍵共軛對鈣鈦礦太陽能電池中基于噻吩的空穴傳輸材料遷移率的影響
    3.1 引言
    3.2 計算方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 幾何和電子結(jié)構(gòu)
        3.3.2 重組能和空穴遷移率
        3.3.3 穩(wěn)定性
    3.4 結(jié)論與展望
第四章 有機小分子電子傳輸材料中分子側(cè)鏈對遷移率的影響
    4.1 引言
    4.2 詳細(xì)計算
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 幾何結(jié)構(gòu)與電子性質(zhì)
        4.3.2 穩(wěn)定性與溶解性
        4.3.3 重組能與電子遷移率
    4.4 結(jié)論與展望
第五章 基于三苯胺的新型電子傳輸材料性能的理論研究
    5.1 引言
    5.2 詳細(xì)計算
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 幾何結(jié)構(gòu)與電子性質(zhì)
        5.3.2 重組能與電子遷移率
        5.3.3 穩(wěn)定性與溶解性
    5.4 結(jié)論與展望
總結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
碩士期間已發(fā)表的論文



本文編號：3890823