有機(jī)太陽能電池（OSCs）以其成本低、質(zhì)量輕以及可制備成半透明柔性器件等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)受到了世界范圍內(nèi)科研工作者的廣泛關(guān)注,但目前其仍有能量轉(zhuǎn)換效率（PCE）較低,難以制成厚膜及大面積器件、熱穩(wěn)定性較差等缺點(diǎn),這些成為制約OSCs工業(yè)化進(jìn)程的重要因素。為了提高OSCs的PCE以及獲得具有商業(yè)研發(fā)價(jià)值的有機(jī)太陽能電池材料和器件,本論文通過在基于聚合物給體:富勒烯受體（D:FA）的PBDB-T:PC₇₁BM類二元體系中引入小分子非富勒烯受體（NFA）材料作為第三組分,構(gòu)筑了兩類三元有機(jī)太陽能電池,重點(diǎn)研究了作為第三組分的小分子非富勒烯受體材料的引入對(duì)三元電池體系的光電性質(zhì)、薄膜形貌、光伏性能以及光熱穩(wěn)定性等方面的影響。主要內(nèi)容如下:1.設(shè)計(jì)合成了七環(huán)芳烴類小分子NFA材料DTCFOIC,并與中帶隙聚合物給體PBDB-T共混制備了D:FA類二元OSCs,獲得了6.92%的PCE。在此基礎(chǔ)上,把DTCFOIC作為第三組分引入到PBDB-T:PC₇₁BM的二元體系中,構(gòu)筑了相應(yīng)的D:FA:NFA類三元有機(jī)太陽能電池PBDB-T:PC₇₁... 

【文章來源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

柔性太陽能器件與硅太陽能電池

太陽能電池領(lǐng)域的主流[2]。2004 年，C. J. Brabec 等采用聚（3-己基噻吩）(P3HT)作為給體，富勒烯衍生物 PCBM 作為受體，在二者共混之后作為活性層制備的有機(jī)光伏器件的 PCE 達(dá)到了 3.85%[3]。2005 年，楊陽等對(duì)基于 P3HT:PCBM 體系的二元器件采用了溶劑處理和熱處理的器件優(yōu)化手段，使有機(jī)太陽能電池的 PCE 提高到了4.37%[4]。2007 年，Jin Young Kim 等改變了器件工藝，選擇 P3HT:PC71BM 與PCPDTBT:PCBM 作為活性層制備了第一個(gè)疊層器件。相對(duì)于單結(jié)器件，疊層器件具有更寬的吸收范圍，使得 PCE 進(jìn)一步提高到 6%[5]。2008~2009 年，俞陸平課題組報(bào)道了基于 PTB6 及 PBDTTT-CF 作為給體材料，富勒烯作為受體材料制備的本體異質(zhì)結(jié)器件分別獲得 6.10%和 7.74%的能量轉(zhuǎn)換效率[6,7]。

SSC6H13C6H13C6H13C6H13OONCCNCNNCIDICSSSSC6H13C6H13OONCCNCNNCXXXITIC X= HIT-4F X= FN NS SC4H9C2H5C4H9C2H5C11H23C11H23OOCNNCCNCNFF FFNNO OOOSSC8H17C10H21C8H17C10H21N2200nSSC6H13C6H13C6H13C6H13OONCCNCNNCFFFFIEICO-4FS SOOC4H9C2H5C4H9C2H5OOPC71BMY6圖 1.3 常見的有機(jī)太陽能電池受體材料的結(jié)構(gòu)式相比于其他類型的器件結(jié)構(gòu)，疊層器件具有寬的吸收范圍和低的能量損失，該類有機(jī)太陽能電池有著目前在該領(lǐng)域最高的 PCE（17.3%）[26]。而通過在活性層中加入第三組分，三元有機(jī)太陽能電池亦能類似于疊層器件實(shí)現(xiàn)活性層吸收范圍的拓寬，因此，三元有機(jī)太陽能電池也受到了科研工作者的廣泛關(guān)注[27-32]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Large-area,Flexible Polymer Solar Cell Based on Silver Nanowires as Transparent Electrode by Roll-to-Roll Printing[J]. Yi-fan Zhao,Wen-jun Zou,Huan Li,呂琨,延衛(wèi),魏志祥.  Chinese Journal of Polymer Science. 2017(02)



本文編號(hào)：3550441