太陽能是代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源最有潛力的綠色可再生能源,其中有機(jī)太陽能電池具有成本低、制備工藝簡單、可制備大面積柔性器件等優(yōu)勢,近年來發(fā)展迅速。但有機(jī)太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率及壽命仍達(dá)不到產(chǎn)業(yè)化要求,因而關(guān)于提升器件能量轉(zhuǎn)換效率及穩(wěn)定性的研究獲得了廣泛的關(guān)注。開發(fā)新的給受體材料,增加陰極和陽極界面緩沖層,制備三元或疊層有機(jī)太陽能電池等是提升器件效率的有效途徑。引入合適的給受體界面材料則可以提升器件的熱穩(wěn)定性。本論文圍繞二元體異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽能電池的陰極界面修飾、兩相界面修飾及三元有機(jī)太陽能電池的制備展開。主要研究成果概述如下:（1）將環(huán)境友好的n型水醇溶性共軛聚合物PF_EOSO₃Li作為電子傳輸材料應(yīng)用于非富勒烯有機(jī)太陽能電池中。基于共軛聚電解質(zhì)的自組裝特性,PF_EOSO₃Li中π共軛的聚芴骨架與有機(jī)活性層接觸緊密,而磺酸鋰鹽支鏈則朝向ZnO。該自組裝結(jié)果不僅促進(jìn)ZnO與活性層之間形成界面偶極,降低ZnO的功函數(shù),還能夠提高ZnO表面的疏水性能,使電子傳輸層與疏水的活性層接觸更好,從而提升了器件的效率及穩(wěn)定性。... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

體異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽能電池常用的a)正式器件結(jié)構(gòu)，b)反式器件結(jié)構(gòu)

圖 1-2 體異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽能電池的 a) 活性層形態(tài)分布，b) 工作原理[17]機(jī)太陽能電池的基本參數(shù)情況下，有機(jī)太陽能電池的等效電路圖如圖 1-3，由恒流源，并流的（Rsh）、負(fù)載（RL）和串聯(lián)電阻（Rs）幾部分組成。無光照時(shí)，該極管的特性，有外加電壓時(shí)，單向流過二極管的電流 ID為暗電流生電流 IL，這個(gè)電流一部分用流經(jīng)由與電極邊緣漏電等因素產(chǎn)生的Ish，絕大部分用來供給負(fù)載 RL，因此，Rsh越大則 OSCs 器件的光電件電極及活性層的本征電阻及每層之間的接觸電阻等組成，故串聯(lián)s 器件越有利。情況下有機(jī)太陽能電池的電流-電壓特性（J-V）曲線見圖 1-4，表光電流隨外加電壓的變化曲線。有機(jī)太陽能電池器件的四個(gè)重要參

圖 1-3 理想情況下有機(jī)太陽能電池的等效電路圖路電壓壓（Voc）為開路時(shí)的外加電壓，及 J-V 曲線與橫坐標(biāo)交點(diǎn)處出電流為零。Voc 主要由給體材料的 HOMO 能級與受體材料此外還與電極功函數(shù)，活性層的形態(tài)學(xué)，如給受體界面，微。路電流流（Jsc）為 J-V 曲線與縱坐標(biāo)交點(diǎn)處的電流密度，是無外加的最大光電流，一般使用單位面積下的短路電流密度（Jsc）Jsc 與整個(gè)光電轉(zhuǎn)換過程相關(guān)、激子產(chǎn)生分離及載流子傳輸活性層材料的性質(zhì)、厚度，載流子的遷移率等多重因素影響充因子子（FF）的定義是器件的最大輸出功率（Pmax）與 Voc×Js


本文編號：3291769