當(dāng)今社會(huì),能源需求越來(lái)越多,而人們賴(lài)以生存的化石能源則越來(lái)越少。為此,全球?yàn)閷で笄鍧嵞茉?不斷的去開(kāi)發(fā)新的能源,其中太陽(yáng)能就是其中的一項(xiàng)。太陽(yáng)能（solar energy）是一種可再生無(wú)污染新能源,主要應(yīng)用于光熱和光電轉(zhuǎn)換兩種模式。而太陽(yáng)能的利用可通過(guò)多種途徑進(jìn)行,其中太陽(yáng)能電池設(shè)備將光能轉(zhuǎn)化成電能方面有著可觀的前景。本文中通過(guò)給電子單元FTT和兩個(gè)缺電子單元FBT和DPP聚合,設(shè)計(jì)并合成了一系列D-A1-D-A2結(jié)構(gòu)的三元共聚物;隨后又以稠環(huán)蒽為中心作為D單元,以IC,IC-4F及TBA為末端A單元進(jìn)行封端,設(shè)計(jì)合成了三個(gè)非富勒烯小分子受體材料AFIC,AFIC-4F和AFTBA。并通過(guò)一系列的結(jié)構(gòu)和性能表征,取得了一些研究成果,其主要研究?jī)?nèi)容如下:1.通過(guò)調(diào)控FTT,FBT和DPP單元之間的比列,合成了FD10,FD21,FD11,FD12四種共聚物,這些共聚物有著較寬的吸收光譜,以及合適的能級(jí)水平。以這些共聚物為電子給體材料、PC₇₁BM為電子受體材料制備聚合物太陽(yáng)能電池器件,以FBT/DPP=2:1的三元共聚物FD21獲得了最高的短路電流密度(J_... 

【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

單層器件結(jié)構(gòu)示意圖

募ぷ臃擲耄?勢(shì)淦骷?閱芎懿睿?獾繾?恍?釋ǔＴ?0.1%[8]左右。圖 1.1 單層器件結(jié)構(gòu)示意圖1.2.1.2 雙層器件結(jié)構(gòu)光敏活性層的不同是雙層器件和單層器件的主要區(qū)別，雙層器性能要優(yōu)于單層器件[9]。相對(duì)于單層器件單一的光敏活性層來(lái)講，雙層器件有所不同，結(jié)構(gòu)如圖 1.2 所示。與單層器件相比，雙層器件中電荷的傳輸是在不同的材料中進(jìn)行的，減小了載流子的復(fù)合幾率，同時(shí)可以調(diào)節(jié)相匹配的給受體材料的組分，有效拓寬光譜的吸收[10]。因此，雙層器件的光電效率要比單層器件的提高了不少。但雙層器件也存在其缺陷，導(dǎo)致了光子利用率不高[11]。所以，雙層器件的太陽(yáng)能電池效果也不理想。圖 1.2 雙層器件

1.2.1.3 本體異質(zhì)結(jié)器件結(jié)構(gòu)后來(lái)，在前面幾種的基礎(chǔ)上演變出了本體異質(zhì)結(jié)（BHJ）器件結(jié)構(gòu)，也是現(xiàn)在常用的器件結(jié)構(gòu)。1995 年俞剛等人將給體材料和受體材料制作成共混膜，以此來(lái)構(gòu)建的本體異質(zhì)結(jié)器件得到了很大的改善[7,12]。共混使得 D/A 之間可形成網(wǎng)絡(luò)互穿結(jié)構(gòu)，很大程度上增加了 D/A 材料的接觸面[13]。給體材料和受體材料的大面積接觸保證了激子的有效分離，同時(shí)也提高了電荷的有效傳輸，這對(duì)于提高器件的光伏性能有著重大意義。正向結(jié)構(gòu)的器件可認(rèn)為是傳統(tǒng)的 BHJ 太陽(yáng)能電池，比較普遍應(yīng)用在太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)化設(shè)備中。隨著進(jìn)一步探究，反向結(jié)構(gòu)（invertestructure）器件出現(xiàn)，如圖 1.3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Achieving over 16% efficiency for single-junction organic solar cells[J]. Baobing Fan,Difei Zhang,Meijing Li,Wenkai Zhong,Zhaomiyi Zeng,Lei Ying,Fei Huang,Yong Cao.  Science China（Chemistry）. 2019(06)



本文編號(hào)：3254954