有機(jī)光伏材料合成方式具有多樣性,所以能夠很好的應(yīng)用于下一代光伏技術(shù)。但是目前其效率低,成本高,穩(wěn)定性不好以及無法大量投入商業(yè)使用等問題還是有機(jī)光伏材料領(lǐng)域的重點(diǎn)研究問題。溶液處理的本體異質(zhì)結(jié)聚合物太陽能電池由于其低成本,大面積和輕便的制造,已顯示出作為新能源的巨大應(yīng)用前景。在過去的幾十年中,p型共軛聚合物和n型富勒烯衍生物分別是最常用的電子給體和電子受體。雖然器件性能大多來自于新的聚合物供體的設(shè)計(jì),但是有機(jī)光伏中的電子受體幾乎全是富勒烯受體。而富勒烯衍生物由于合成困難,種類較少,加之成本高昂、吸收較窄等問題極大的限制了有機(jī)光伏電池的能量轉(zhuǎn)換效率（PCE）的進(jìn)一步提高,近年來,非富勒烯受體材料（NFAs）特別是有機(jī)小分子和低聚物,已經(jīng)成為富勒烯衍生物的有前途的替代品。而目前大部分的小分子研究為對稱構(gòu)型,而且PCE普遍在15%以下。為了進(jìn)一步提高有機(jī)太陽能電池的PCE,我們將研究目光轉(zhuǎn)向了不對稱非富勒烯受體。不對稱NFAs不僅可以在結(jié)構(gòu)上與對稱NFA區(qū)別開來,而且可以增加分子偶極矩和介電常數(shù)、減少激子結(jié)合能并優(yōu)化能級(jí)分布和形態(tài),非常有利于激子的解離和電荷的傳輸。在光電領(lǐng)域苝二酰亞胺（PDI... 

【文章來源】：山東師范大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

有機(jī)太陽能電池的工作原理

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文6件）下產(chǎn)生的最大光電流密度，或者換句話說，它表示在零施加電勢下在各個(gè)電極處產(chǎn)生并最終收集的電荷載流子的數(shù)量，它由符號(hào)JSC表示。盡管此時(shí)沒有產(chǎn)生電源，但是，JSC標(biāo)志著電源的開始。3.填充因子（FillFactor）：是確定OSC的PCE的重要參數(shù)，由符號(hào)FF來表示，有機(jī)太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率由其J-V特性作為JSC、VOC和FF的乘積來計(jì)算。而且，有機(jī)太陽能電池的J-V特性曲線的形狀由FF表征，F(xiàn)F是最大輸出功率與VOC和JSC乘積之比。4.光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）：指入射的光能轉(zhuǎn)化成有效電能的百分之比值。5.外量子效率（ExternalQuantumEfficiency）：又稱為入射光子-電子轉(zhuǎn)換效率（IncidentPhotontoCurrentEfficiency，IPCE），通過將給定波長的入射光子轉(zhuǎn)換為光電流來定義太陽能電池的有用性[23]。1.6有機(jī)太陽能電池的器件結(jié)構(gòu)圖1-2典型的有機(jī)太陽能電池器件結(jié)構(gòu)完整的塊狀異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽能電池如圖1-2所示，有機(jī)器件通常相對于常規(guī)器件是倒置的，并且具有透明陰極，光通過該陰極進(jìn)入。常規(guī)的太陽能電池通常允許光從陽極側(cè)進(jìn)入，而陽極本身由導(dǎo)電材料的網(wǎng)格組成。有機(jī)電池由至少四個(gè)不同的層組成，不計(jì)基底，該基底可以是玻璃或某種柔性的透明聚合物。在襯底的頂部放置陰極。氧化銦錫（ITO）由于其透明性而成為流行的陰極材料，并且涂有ITO的玻璃基板可商購獲得。可以在陰極和活性層之間施加一層導(dǎo)電聚合物混合物3，4-乙烯二氧噻吩單體/聚苯乙烯磺酸鹽（PEDOT-PSS）。PEDOT–PSS層具有多種功能。它不僅可以用作空穴傳輸和激子阻擋劑，還可以使ITO表面

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文8圖1-3PT基供體均聚物的一種化學(xué)結(jié)構(gòu)1.7.1.2D1-D2型供體聚合物D1-D2型共聚物在這里被分類為供體聚合物，其中分子主鏈由交替的富電子單元組成。許多報(bào)告也將其中一些共聚物歸類為D-A型，這是由于部分富電子單元被吸電子取代基修飾后可充當(dāng)“弱電子受體”[37-40]。在D1-D2型共聚物中，BDT和噻吩交替共聚物是最具代表性的共聚物。通過在噻吩主鏈上引入氟原子并用不同的側(cè)鏈修飾BDT，氟化和烷基噻吩基取代降低了能級(jí)并降低了相關(guān)器件中的電荷重組損失，從而獲得較高的能量轉(zhuǎn)化效率[41-43]。此系列化合物如圖1-4所示。圖1-4D1-D2型供體共聚物的一種化學(xué)結(jié)構(gòu)1.7.1.3D-A型供體共聚物（1）苯并噻二唑基共聚物2,1,3-苯并噻二唑（BT）由于其強(qiáng)大的電子接受能力而被廣泛用于構(gòu)建D-A型LBG和MBG共聚物。使用富勒烯衍生物作為受體，在由烴類溶劑加工而成的基于MBG聚合物的OSC中實(shí)現(xiàn)了高達(dá)11.7％的高效率[44-46]。（2）苯并三唑類聚合物與BT單元相比，苯并三唑（BTA）具有較弱的電子缺陷強(qiáng)度，其中N2位上的孤對電

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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