有機太陽能電池與風能、水能等地表能源形式都是綠色清潔能源,是光伏能源的一種。有機太陽電池具有成本低、質量輕、可溶液加工、柔性、半透明等諸多突出優(yōu)點,受到國內外研究機構的廣泛關注。過去20多年時間,有機太陽電池經(jīng)歷了富勒烯衍生物受體主導的給體設計階段以及非富勒烯受體研究階段,大量的高效給受體活性材料被發(fā)展,結合器件結構設計、電荷傳輸界面層等研究,有機太陽能電池的轉換效率已經(jīng)超過了17%。盡管可以對有機太陽電池器件進行溫度或溶劑退火、添加劑等制備條件的優(yōu)化獲得光電轉換效率進一步提高,但是這樣的方式獲得的活性層薄膜處于亞穩(wěn)態(tài),在器件工作中,受環(huán)境影響較大,顯著影響器件工作穩(wěn)定性。因此從化學結構設計出發(fā),開發(fā)穩(wěn)定高效的新型給受體材料,獲得穩(wěn)定共混薄膜是材料和器件研究的重要策略。通過非添加劑和無后處理直接成膜獲得高效器件的研究成果對其他基于有機半導體材料的光電器件也有積極意義。有機半導體材料的不斷開發(fā)與應用仍然有廣闊的研究空間,有機太陽能電池在光電轉換效率的提升上有望取得更高的成就。本論文工作內容主要分為三個部分:在第二部分中我們設計并使用小分子材料l-IDT和a-IDT通過Stille偶聯(lián)反應... 

【文章來源】：南京郵電大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

有機太陽能電池工作原理

圖 1-2 有機太陽電池在光照條件下的 J-V 曲線 PCE 的公式可知，PCE 與 VOC、JSC和 F這三個對應參數(shù)。但是，這三個參數(shù)間他不變。如圖 1-2 所示，為太陽能電池參數(shù)間的關系，曲線與橫軸、縱軸間包圍研究進展材料一直致力于研究非富勒烯受體(NFA)有機 6％提高到超過 17％[12-14]。除此之外，的研究也在持續(xù)進行。這同樣也對有機

圖 1-3 近年主要的高效電池發(fā)展歷史[18]根據(jù)已發(fā)表的文獻調研發(fā)現(xiàn)用于高效有機太陽能電池的聚合物供體材料主要涉及幾類：(1)聚噻吩衍生物聚噻吩(PTs)是有機太陽能電池的早期研究中的主要研究對象之一，這類聚合物具有良好的熱穩(wěn)定性和優(yōu)異的光電性能。其中，3-己基噻吩(P3HT)由于其突出的自組裝和電荷傳輸能力，在與富勒烯受體時期成為了焦點的材料并且發(fā)揮了至關重要的作用。P3HT：PC61BM 一度成為太陽能電池活性層的經(jīng)典結構，最佳 PCE 已被推至約 5％[19]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]A chlorinated low-bandgap small-molecule acceptor for organic solar cells with 14.1% efficiency and low energy loss[J]. Bin Kan,Huanran Feng,Huifeng Yao,Meijia Chang,Xiangjian Wan,Chenxi Li,Jianhui Hou,Yongsheng Chen.  Science China（Chemistry）. 2018(10)



本文編號：3514143