能源危機正在以化石能源枯竭和環(huán)境污染的方式威脅人類。我們渴望找到清潔和可再生能源�；谶@個背景,聚合物太陽能電池(PSCs)因其可全溶液加工,質(zhì)輕,柔性以及高的透過性等性質(zhì),受到了科研工作者們的關(guān)注。目前,低的能量轉(zhuǎn)換效率(PCE)是PSCs實現(xiàn)商業(yè)化的巨大挑戰(zhàn)之一。通常情況下,PSCs由活性層,導(dǎo)電電極以及界面層組成。界面層對改善器件的能量轉(zhuǎn)換效率具有重要的作用,因為它能改善電極與活性層之間的接觸性質(zhì),進(jìn)而降低電荷收集或者抽出的勢壘。近年來,人們在開發(fā)新穎的界面材料方面做出了很多的努力,特別是陰極界面材料。理想的陰極界面材料應(yīng)滿足如下要求:1、降低陰極的功函數(shù);2、溶于極性溶劑;3、好的成膜性;4、好的電子遷移率及導(dǎo)電性;5、高的電子親和性;6、好的穩(wěn)定性。到目前為止,能同時滿足以上要求的陰極界面材料相當(dāng)?shù)南∩�。目�?成功地被用在PSCs中的水、醇溶性陰極界面材料多為共軛聚合物和小分子。這些材料的共軛結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其合成路線復(fù)雜、產(chǎn)率較低、環(huán)境成本較高。為了克服上述有機材料的缺點,我們發(fā)展了一類低成本、環(huán)境友好的新型醇溶性陰極界面材料,即表面活性劑包覆多金屬氧簇復(fù)合物(SEPCs)。它是一...

【文章頁數(shù)】：162 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 太陽能電池的發(fā)展歷程
    1.2 有機太陽能電池簡介
        1.2.1 有機太陽能電池的器件結(jié)構(gòu)
        1.2.2 有機太陽能電池的光伏性能參數(shù)
        1.2.3 有機太陽能電池的工作原理
    1.3 有機太陽能電池中活性層材料的研究進(jìn)展
        1.3.1 受體材料
        1.3.2 給體材料
    1.4 有機太陽能電池界面材料的研究進(jìn)展
        1.4.1 陽極界面材料
        1.4.2 陰極界面材料
            1.4.2.1 無機陰極界面材料
            1.4.2.2 有機陰極界面材料
            1.4.2.3 無機/有機復(fù)合陰極界面材料
    1.5 多金屬氧簇的簡介
    1.6 本論文的研究思路和研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 表面活性劑包覆多金屬氧簇復(fù)合物中烷基鏈個數(shù)對聚合物太陽能電池性能的影響
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 材料
        2.2.2 器件的制備
        2.2.3 器件的測試和表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 陰極界面材料的吸收光譜
        2.3.2 烷基鏈個數(shù)對SEPCs作為陰極界面層的PSCs性能的影響
        2.3.3 烷基鏈個數(shù)對SEPCs在活性層上形貌的影響
        2.3.4 烷基鏈個數(shù)對器件中電荷傳輸、抽取和復(fù)合的影響
        2.3.5 界面層厚度對PSCs性能的影響
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 表面活性劑包覆多金屬氧簇復(fù)合物中的烷基鏈長度對聚合物太陽能電池性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 材料
        3.2.2 器件的制備
        3.2.3 器件的表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 光伏器件的性能
        3.3.2 功函數(shù)和內(nèi)建電場
        3.3.3 電荷的產(chǎn)生
        3.3.4 電荷的傳輸和抽取
        3.3.5 TA-SiW₁₂在活性層上的形貌
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 表面活性劑包覆多金屬氧簇復(fù)合物在聚合物太陽能電池中作為陰極界面層的作用機理
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 材料
        4.2.2 器件的制備
        4.2.3 器件的表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 TOA-SiW₁₂與PDINO的光電性質(zhì)
        4.3.2 TOA-SiW₁₂的形貌分析
        4.3.3 TOA-SiW₁₂與PDINO,LiF作為陰極界面層時器件性能對比
        4.3.4 TOA-SiW₁₂與PDINO,LiF作為陰極界面層的器件物理過程
        4.3.5 TOA-SiW₁₂在PSCs中的普適性研究
        4.3.6 Al/TOA-SiW₁₂/Al,Ag/TOA-SiW₁₂的XPS和UPS分析
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 表面活性劑包覆缺位多金屬氧簇復(fù)合物PW-11在反式聚合物太陽能電池中的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 材料
        5.2.2 反式聚合物太陽能電池的制備
        5.2.3 器件的測試和表征
    5.3 實驗結(jié)果與討論
        5.3.1 PW-11的光物理性質(zhì)
        5.3.2 ZnO/PW-11的光學(xué)性質(zhì)
        5.3.3 ZnO/PW-11的形貌
        5.3.4 ZnO與PW-11之間的接觸性質(zhì)
        5.3.5 ZnO/PW-11的電荷傳輸性質(zhì)
        5.3.6 ZnO/PW-11在i-PSCs中的性能研究
        5.3.7 PW-11在i-PSCs中的性能研究
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 結(jié)論與展望
作者簡介
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果
致謝



本文編號：3802382