本文關(guān)鍵詞：納米Mn-ZnO的制備及其在有機太陽能電池中的應(yīng)用　出處：《廣東工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：傳統(tǒng)化石能源的有限性及其燃燒造成的環(huán)境污染等問題,使新能源開發(fā)越來越重要。太陽能作為一種取之不盡用之不竭的清潔無污染能源,使得對太陽能的開發(fā)利用受到了廣泛的關(guān)注。與硅薄膜、染料敏化和無機太陽能電池相比,有機薄膜太陽能電池具有溶液可加工型、成本低、柔性、環(huán)保等優(yōu)點,所以它將是太陽能轉(zhuǎn)換成電能最有優(yōu)勢的器件之一。納米粒子層的引入,能顯著改善有機太陽能光伏器件的光電性能。納米ZnO具有高的透光率、穩(wěn)定性好、成本低廉、高的載流子遷移率等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于有機太陽能電池中,但是由于納米ZnO帶隙寬、導(dǎo)電能力差,造成器件的短路電流小,因此器件的光電轉(zhuǎn)化效率的提高受限制。本文針對純納米ZnO的不足,通過簡單的低溫溶劑熱法制備了摻Mn的納米ZnO粒子,利用導(dǎo)電性良好的納米Mn-ZnO作為有機太陽能電池緩沖層和活性層的摻雜來提高器件的光伏性能。具體研究工作如下:(1)采用低溫溶劑熱法在65oC溫度下合成了粒徑為5nm左右的納米ZnO和摻Mn的ZnO粒子,通過X射線衍射儀(XRD)、透射電鏡(TEM)和紫外可見分光光度計對納米粒子的物相、形貌大小以及透光率等進(jìn)行了表征。(2)配制了納米ZnO/Mn-ZnO粒子分散均勻的有機溶液,采用旋涂法制備了納米ZnO/Mn-ZnO薄膜作為電子傳輸層的正置和倒置太陽能電池器件結(jié)構(gòu)。器件的光伏性能測試結(jié)果表明:有Mn摻雜的正置電池結(jié)構(gòu)中,可獲得1.19%的最佳光電轉(zhuǎn)換效率,比純ZnO的器件提高了42.2%;在Mn摻雜的倒置器件中,可獲得1.53%的最佳效率,比純ZnO的器件提高了56.1%,并對器件光伏性能的提高機理進(jìn)行了分析。(3)制備了有機P3HT與納米ZnO/Mn-ZnO雜化作為活性層的正置太陽能電池,在有機/無機雜化的器件中,可得到1.13%的最佳光電轉(zhuǎn)換效率,比純納米ZnO和有機雜化的光伏器件提高了63.7%,并對摻Mn的納米ZnO對器件光伏性能影響機制進(jìn)行了分析。
[Abstract]:Nano - ZnO / Mn - ZnO thin films have been widely used in organic solar cells because of their high light transmittance , low cost , low cost and high carrier mobility .

【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM914.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 車廣波;袁晶;蘇斌;劉春波;趙靜;李麗麗;;無機材料在有機太陽能電池中的應(yīng)用[J];應(yīng)用化學(xué);2013年09期

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本文編號：1398649