本文選題：聚合物太陽電池　切入點：穩(wěn)定性　出處：《吉林大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：有機聚合物太陽能電池有諸多優(yōu)勢,比如:聚合物材料的合成方法非常多樣化,原料來源也極其廣泛;有機物的密度一般較小,因此有機太陽能電池的質(zhì)量很輕;電池的制備工藝比較簡單,因此成本比較低廉;另外還能夠制做成柔性的大面積器件,因此它的用途更為廣泛。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,現(xiàn)在的有機聚合物太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)超過10%了。然而要實現(xiàn)聚合物太陽電池的工業(yè)化道路,還要解決穩(wěn)定性等問題。本文對兩種主流活性層材料(PTB7和PCDTBT給體材料)進行了研究。由于其高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,溶解性好,高相對分子質(zhì)量與性能穩(wěn)定等優(yōu)點,近幾十年(poly[N-9’’-heptadecanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(4’,7’-di-2-thienyl-2’,1’,3’-be nzothiadiazole)])(PCDTBT)聚合物給體材料已經(jīng)被廣泛的研究。PCDTBT/PC71BM聚合太陽電池的內(nèi)量子效率已被證實達100%,效率已達7.1-7.2%。另一方面,以(polythieno[3,4-b]-thiophene-co-benzodithiophene)(PTB7)聚合物給體材料的器件經(jīng)結(jié)構的優(yōu)化,其效率已達9%,但Soon研究組近期發(fā)現(xiàn)PTB7材料在暴露100mW cm-2太陽光強下的純氧氛圍里衰減特別迅速,尤其與P3HT、DPP-TT-T聚合物材料對比。第一章回顧了聚合物太陽電池的近期研究進展、OPV實驗室間穩(wěn)定性的研究、電池衰減的物理與化學探測方法。在第二章中,我們研究了當LiF與PFN作為陰極界面層,PTB7給體材料器件的效率與穩(wěn)定性問題。結(jié)構為ITO/PSS:PEDOT/PTB7:PC71BM/LiF/Al器件的效率可達7.65%,結(jié)構為ITO/PSS:PEDOT/PTB7:PC71BM/PFN/Al器件的效率可達7.69%。但是當器件貯存于100 mW cm-2的光照中20天之后,器件效率分別衰減了93.33%和85.43%。隨后,我們分別觀測了手套箱中的PTB7:PC71BM活性層在30mW cm-2的光照中與黑暗中的紫外吸收光譜的衰減。30天后,活性層的紫外吸收光譜分別下降了12.39%與4.58%。在第三章中,我們研究了當LiF與PFN作為陰極界面層,PCDTBT給體材料器件的效率與穩(wěn)定性問題。結(jié)構為ITO/PSS:PEDOT/PCDTBT:PC71BM/LiF/Al器件的效率可達5.94%,結(jié)構為ITO/PSS:PEDOT/PTB7:PC71BM/PFN/Al器件的效率可達6.92%。當器件貯存于100 mW cm-2的光照中20天之后,器件效率分別衰減了55.48%和45.94%。并對比了兩種給體材料,哪一種更適合聚合物太陽電池的工業(yè)化(結(jié)論是ITO/PSS:PEDOT/PCDTBT:PC71BM/PFN/Al更適合工業(yè)化生產(chǎn))。并且也詳細分析了當LiF用作陰極界面層時,對器件穩(wěn)定性造成的影響。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM914.4

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本文編號：1566903