近日,依賴于人們對(duì)非富勒烯小分子受體(NFAs)的設(shè)計(jì)與合成,基于這類分子的有機(jī)太陽(yáng)能電池(OSCs)的光電轉(zhuǎn)化效率(PCE)增勢(shì)迅猛。其中最好的例子就是2020年1月由丁黎明課題組在《科學(xué)通報(bào)》上發(fā)表的以D18為給體,Y6為受體的體系,其光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到了18.22%。為了進(jìn)一步提高這種給受體體系工藝水平的光電轉(zhuǎn)化效率,人們致力于開(kāi)發(fā)更多新的給受體材料。作為一種將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其材料應(yīng)該具有廣泛吸收太陽(yáng)光的特點(diǎn),這是提高太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化效率的關(guān)鍵方法之一。比較成功的單晶硅太陽(yáng)能電池具有很寬的光譜吸收帶,可以響應(yīng)到1100nm,使得其光電轉(zhuǎn)化效率超過(guò)25%。因此,在有機(jī)太陽(yáng)能電池領(lǐng)域,設(shè)計(jì)合成和運(yùn)用窄帶隙光電材料對(duì)于進(jìn)一步提高光電轉(zhuǎn)化效率是至關(guān)重要的。盡管效率已經(jīng)接近Shockley-Queisser理論最大值,但是基于非富勒烯受體的太陽(yáng)能電池能量損失巨大(0.7-1.0 eV),這就導(dǎo)致器件的實(shí)際開(kāi)路電壓小于材料光學(xué)帶隙的一半。此外,人們致力于合成窄帶隙的材料是因?yàn)檫@類材料的光譜吸收較寬,有利于提高器件的效率。因此分子能級(jí)差和吸收光譜之間的這種趨勢(shì)使得器件不能同時(shí)獲得高...

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 有機(jī)太陽(yáng)能電池簡(jiǎn)介
        1.2.1 有機(jī)太陽(yáng)能電池的原理介紹
        1.2.2 有機(jī)太陽(yáng)能電池的器件結(jié)構(gòu)
        1.2.3 有機(jī)太陽(yáng)能電池的性能表征
    1.3 有機(jī)太陽(yáng)能電池的發(fā)展歷程
        1.3.1 受體材料的發(fā)展歷程
    1.4 本論文的設(shè)計(jì)思想及研究?jī)?nèi)容
    1.5 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)
2 聚合物太陽(yáng)能電池材料表征和器件制備的儀器設(shè)備
3 端基為巴比妥酸的有機(jī)小分子受體的光伏性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)所需原料與試劑
        3.2.2 中間體和非富勒烯小分子受體的合成
        3.2.4 光電器件的制備和表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算
        3.3.2 非富勒烯受體的光學(xué)性能
        3.3.3 非富勒烯受體的電化學(xué)性能
        3.3.4 非富勒烯受體的熱穩(wěn)定性
        3.3.5 器件性能探究
        3.3.6 載流子遷移
        3.3.7 形貌特征
    3.4 小結(jié)
4 端基調(diào)控的非富勒烯受體材料光伏性能的研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)所需原料與試劑
        4.2.2 中間體和非富勒烯小分子受體的合成
        4.2.4 光電器件的制備和表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 非富勒烯受體的光學(xué)性能
        4.3.3 非富勒烯受體的電化學(xué)性能
        4.3.4 器件性能探究
    4.4 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3775872