作為一種直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,有機(jī)太陽能電池由于具有制備簡單、質(zhì)輕、柔性、可卷對卷打印等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛關(guān)注。有機(jī)太陽能電池中的活性層對光伏性能起著決定性的作用,開發(fā)不同種類的活性層材料來提高有機(jī)太陽能電池的光伏性能一直是本領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。由于具有明確的分子量,能級易調(diào)等優(yōu)勢,活性層材料中的非富勒烯小分子受體近年來發(fā)展迅速。在本論文中,我們設(shè)計(jì)了三種非富勒烯小分子受體,并研究了它們的光伏性能。研究結(jié)果如下:1.通過將IDIC中IDT核的苯環(huán)調(diào)整為萘環(huán),設(shè)計(jì)了稠環(huán)小分子受體材料NDIC。與IDIC相比,NDIC的光學(xué)帶隙更大,LUMO能級更高。以PBDB-T為給體,IDIC或NDIC為受體構(gòu)建了有機(jī)太陽能電池。與基于PBDB-T:IDIC的器件相比,基于PBDB-T:NDIC的器件的開路電壓明顯提高。進(jìn)一步研究了溶劑添加劑和熱退火對活性層的影響,最后基于PBDB-T:NDIC的器件取得了較高的光電轉(zhuǎn)換效率為9.43%。2.通過不同的稠環(huán)設(shè)計(jì)策略,設(shè)計(jì)了新型PDI二聚體PDI-T和FPDI-T。PDI-T和FPDI-T的橋連基分別是二取代乙烯和四取代乙烯。與PDI-T相比,FPDI-T... 

【文章來源】：西北師范大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

020年美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室“最佳科研電池圖表”Figure1-12020,EfficiencyroadmapofsolarcellscertifiedbyNREL

第1章緒論3有機(jī)太陽能電池是一項(xiàng)新能源技術(shù)，但其發(fā)展最早可追溯到1958年，Kearns等人觀察到了有機(jī)材料具有光伏現(xiàn)象，之后他們利用鈦菁鎂粉末，采用機(jī)械壓力壓片的方式制備出一種薄片，將其壓制到導(dǎo)電玻璃的正極上方，再旋涂一層空氣氧化的四甲基對苯二胺，最后覆蓋不銹鋼活塞并將其與導(dǎo)電玻璃電極壓緊，得到電池器件。但由于電池的內(nèi)部電阻高達(dá)108歐姆，因此光伏效率很低，輸出電功率只有3×10-12W[13]。1981年，日本Kazuhiro等人報(bào)道了一種典型的蒸鍍型電池，采用真空蒸鍍結(jié)合溶液旋涂的方式，使用了多種有機(jī)給受體來構(gòu)建電池。這種電池的結(jié)構(gòu)和當(dāng)前采用的有機(jī)光伏電池結(jié)構(gòu)基本一致，但光伏效率十分低，只有0.05%[14]。圖1-2有機(jī)p-n結(jié)二極管電池結(jié)構(gòu)Figure1-2Organicp-njunctiondiodebatterystructure美國柯達(dá)公司的鄧青云博士（C.W.Tang）在1986年將兩種比較優(yōu)良的有機(jī)半導(dǎo)體采用蒸鍍的方式構(gòu)建出一種三明治結(jié)構(gòu)電池，如圖1-3所示�；钚詫硬牧嫌商笺~（電子給體）和四羥基苝衍生物（電子受體）構(gòu)成，電池的光伏效率達(dá)到了1%[15]，這經(jīng)常被看作有機(jī)光伏電池器件化過程中的重要里程碑。圖1-3蒸鍍型太陽能電池結(jié)構(gòu)Figure1-3Evaporationtypesolarcellstructure

第1章緒論3有機(jī)太陽能電池是一項(xiàng)新能源技術(shù)，但其發(fā)展最早可追溯到1958年，Kearns等人觀察到了有機(jī)材料具有光伏現(xiàn)象，之后他們利用鈦菁鎂粉末，采用機(jī)械壓力壓片的方式制備出一種薄片，將其壓制到導(dǎo)電玻璃的正極上方，再旋涂一層空氣氧化的四甲基對苯二胺，最后覆蓋不銹鋼活塞并將其與導(dǎo)電玻璃電極壓緊，得到電池器件。但由于電池的內(nèi)部電阻高達(dá)108歐姆，因此光伏效率很低，輸出電功率只有3×10-12W[13]。1981年，日本Kazuhiro等人報(bào)道了一種典型的蒸鍍型電池，采用真空蒸鍍結(jié)合溶液旋涂的方式，使用了多種有機(jī)給受體來構(gòu)建電池。這種電池的結(jié)構(gòu)和當(dāng)前采用的有機(jī)光伏電池結(jié)構(gòu)基本一致，但光伏效率十分低，只有0.05%[14]。圖1-2有機(jī)p-n結(jié)二極管電池結(jié)構(gòu)Figure1-2Organicp-njunctiondiodebatterystructure美國柯達(dá)公司的鄧青云博士（C.W.Tang）在1986年將兩種比較優(yōu)良的有機(jī)半導(dǎo)體采用蒸鍍的方式構(gòu)建出一種三明治結(jié)構(gòu)電池，如圖1-3所示。活性層材料由酞菁銅（電子給體）和四羥基苝衍生物（電子受體）構(gòu)成，電池的光伏效率達(dá)到了1%[15]，這經(jīng)常被看作有機(jī)光伏電池器件化過程中的重要里程碑。圖1-3蒸鍍型太陽能電池結(jié)構(gòu)Figure1-3Evaporationtypesolarcellstructure

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]有機(jī)太陽電池效率突破18%（英文）[J]. 劉啟世,江宇凡,金柯,秦建強(qiáng),許金桂,李文婷,熊驥,劉金鳳,肖作,孫寬,楊上峰,張小濤,丁黎明.  Science Bulletin. 2020(04)

碩士論文
[1]基于非富勒烯受體材料的有機(jī)太陽能電池器件性能研究[D]. 蔣旭東.北京交通大學(xué) 2018



本文編號：2940258