本文選題：水合氧化釩 + 紫外臭氧處理　； 參考：《青島大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：氧化釩(VOx)具有廉價,高穩(wěn)定性,良好的光學(xué)活性和電學(xué)活性等特點,是富有潛力的金屬氧化物材料。同時,VOx能級范圍寬廣,易制備,制成薄膜后具有高透過率。以上種種優(yōu)點使得VOx作為空穴傳輸層(HTL)應(yīng)用時,制備得到的聚合物太陽能電池(PSCs)歐姆接觸較好。更重要的是,作為過渡有機金屬氧化物,VOx最令人矚目的一個特點就是,僅僅通過簡單的低溫溶液制備方法就可以制成薄膜。不同方法制備出的VOx具有不同的化學(xué)成分,結(jié)果展現(xiàn)出不同的光學(xué)活性和電學(xué)活性,這使其具備十分重要的研究意義和研究價值。在本論文中,我們展示了一種溫和、無害的制備水合氧化釩(VOx·n H2O)層的方法。該VOx·nH2O層可作為HTL制備成表現(xiàn)優(yōu)良的聚合物太陽能電池。這種VOx·nH2O層是在VOx層上通過H2O2和紫外臭氧(UVO)聯(lián)合處理原位制備成的。合成的VOx·nH2O層的功函(WF)為5.0 eV,透過率較高,相對傳統(tǒng)方法制備(UVO或者熱退火)的VOx層具有更好的表面性質(zhì)。采用VOx·nH2O層作為HTL應(yīng)用在基于聚乙基己基噻吩:[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯(PTB7-th:PC71BM)體系的PSC中,可得到高達(dá)8.11%的能量轉(zhuǎn)換效率(PCE),勝過VOx層的器件和傳統(tǒng)的PEDOT-PSS修飾層(通過UVO方法制備的器件PCE為6.79%;通過熱退火方法制備的器件PCE為6.10%;PEDOT-PSS作為HTL的器件PCE為7.67%)。提高的PCE是由于短路電流(JSC)和填充因子(FF)的增加而導(dǎo)致的。而這兩者增加的主要原因是,采用VOx·nH2O層作為HTL時,ITO/HTL和活性層之間的表面接觸大大改善了。同時,在聚3-己基噻吩:[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(P3HT:PC61BM)體系制備出的PSC體系中,器件的PCE也有類似的提升。另外,VOx·nH2O層作為HTL應(yīng)用在PSC中比PEDOT:PSS層具有更高的穩(wěn)定性。因此,這個用簡單的原位合成法就可以制備出的VOx·nH2O層是一種富有潛力的HTL,可以制備出低成本和高性能的PSC。
[Abstract]:Vanadium oxide (VOx) has the characteristics of cheap, high stability, good optical activity and electrical activity. It is a potential metal oxide material. At the same time, the VOx energy level is wide and easy to be prepared, and the film has high transmittance. All of these advantages make VOx as the cavity transport layer (HTL) application, the prepared polymer solar power PSCs is better in ohmic contact. More importantly, as a transition organic metal oxide, one of the most striking features of VOx is that it can be made into thin films only through a simple method of low temperature solution preparation. The VOx produced by different methods has different chemical components, and the fruit shows different optical and electrical activity, which makes it possible. It has a very important research significance and research value. In this paper, we show a mild, harmless method for the preparation of hydrated vanadium oxide (VOx. N H2O) layer. The VOx. NH2O layer can be used as HTL to produce excellent polymer solar cells. This VOx nH2O layer is used in the VOx layer through H2O2 and UV ozone (UVO) joint. The work function (WF) of the synthesized VOx / nH2O layer was 5 eV, and the transmittance was higher. The VOx layer prepared by the traditional method (UVO or thermal annealing) had better surface properties. The VOx nH2O layer was used as HTL for the HTL application based on the polyethylhexyl thiophene: [6,6]- phenyl -C71- butyric acid methyl ester (PTB7-th:PC71BM) system. Up to 8.11% of the energy conversion efficiency (PCE) is better than the VOx layer and the traditional PEDOT-PSS modification layer (the device PCE is 6.79% by the UVO method; the device made by the thermal annealing is 6.10%; PEDOT-PSS as the HTL device PCE). The enhanced PCE is caused by the increase of the short circuit current (JSC) and the filling factor (FF). The main reason for the increase is that when the VOx nH2O layer is used as HTL, the surface contact between the ITO/HTL and the active layer is greatly improved. At the same time, in the PSC system prepared by the 3- hexyl thiophene: the [6,6]- phenyl -C61- butyrate (P3HT:PC61BM) system, the PCE of the device has similar enhancement. It is more stable than the PEDOT:PSS layer. Therefore, the VOx / nH2O layer, which can be prepared by simple in situ synthesis, is a potential HTL which can produce low cost and high performance PSC..

【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM914.4

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本文編號：1863827