為緩解和最終解決全球能源環(huán)境問(wèn)題,太陽(yáng)能電池成為當(dāng)今科學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。聚合物/無(wú)機(jī)納米粒子雜化太陽(yáng)能電池結(jié)合了聚合物的柔性、質(zhì)輕、制備簡(jiǎn)單以及無(wú)機(jī)納米粒子高消光系數(shù)、可調(diào)節(jié)吸光范圍、高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),具有不容忽視的潛在應(yīng)用前景。水作為溶劑加工制備太陽(yáng)能電池,相較傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑,具有環(huán)境友好,生產(chǎn)安全等優(yōu)點(diǎn),是研究人員努力的目標(biāo)。在此背景之下,本論文以水相聚合物/無(wú)機(jī)納米粒子雜化太陽(yáng)能電池為基礎(chǔ)模型,拓展到多種太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu),從材料設(shè)計(jì)、機(jī)理研究及制備工藝優(yōu)化等方面開(kāi)展了一系列創(chuàng)新性的研究。從關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)來(lái)看,本論文對(duì)太陽(yáng)能電池的研究有如下貢獻(xiàn):研究了界面?zhèn)鬏攲釉谄骷械淖饔脵C(jī)制及優(yōu)化方向;提出了制備聚合物/無(wú)機(jī)納米粒子體相異質(zhì)節(jié)的新方法,從而找到了提高水相雜化太陽(yáng)能電池效率的突破口;提出了水溶液制備太陽(yáng)能電池背電極的方法,有利于實(shí)現(xiàn)清潔的工業(yè)生產(chǎn)。本論文的具體工作為如下三個(gè)方面:1、在第二章中,我們分別優(yōu)化了器件的空穴傳輸層和電子傳輸層。在空穴傳輸層(HTL)方面,我們以P型摻雜的有機(jī)小分子2,2’,7,7’-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9’-螺二芴(spiro-OMeT...

【文章頁(yè)數(shù)】：111 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 聚合物/無(wú)機(jī)納米晶雜化太陽(yáng)能電池
        1.2.1 聚合物/無(wú)機(jī)納米晶雜化太陽(yáng)能電池的基本原理
        1.2.2 聚合物/無(wú)機(jī)納米晶雜化太陽(yáng)能電池的表征
        1.2.3 聚合物/無(wú)機(jī)納米晶雜化太陽(yáng)能電池的優(yōu)化途徑
        1.2.4 聚合物/無(wú)機(jī)納米晶雜化太陽(yáng)能電池的存在問(wèn)題
    1.3 水相聚合物/無(wú)機(jī)納米晶雜化太陽(yáng)能電池
        1.3.1 側(cè)鏈為帶電基團(tuán)的水溶性聚合物/納米晶雜化太陽(yáng)能電池
        1.3.2 微乳液法制備的水相聚合物納米粒子/納米晶雜化太陽(yáng)能電池
        1.3.3 水溶性聚合物前驅(qū)體/納米晶的雜化太陽(yáng)能電池
    1.4 本論文的設(shè)計(jì)思想與研究?jī)?nèi)容
    1.5 參考文獻(xiàn)
第2章 聚合物/納米晶雜化太陽(yáng)能電池的界面層設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化
    2.1 引言
    2.2 優(yōu)化陽(yáng)極界面材料提高水相無(wú)機(jī)納米晶太陽(yáng)能電池的性能
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)部分
            2.2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
            2.2.1.2 材料合成
            2.2.1.3 器件制備
            2.2.1.4 表征儀器
        2.2.2 結(jié)果與討論
            2.2.2.1 材料能級(jí)表征
            2.2.2.2 器件表征
            2.2.2.3 表面偶極的測(cè)試和分析
    2.3 Cl鈍化的準(zhǔn)體相多孔SnO₂膜作為電子傳輸層提高雜化電池性能
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)部分
            2.3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
            2.3.1.2 材料合成
            2.2.1.3 器件制備
            2.3.1.4 表征儀器
        2.3.2 結(jié)果與討論
            2.3.2.1 SnO₂NPs代替TiO₂膜的器件性能
            2.3.2.2 醇溶液法制備準(zhǔn)體相多孔SnO₂膜
                2.3.2.2.1 膜形貌的調(diào)控
                2.3.2.2.2 準(zhǔn)體相多孔結(jié)構(gòu)SnO₂膜形成原因分析
                2.3.2.2.3 不同條件下制備的SnO₂膜對(duì)應(yīng)的器件性能
            2.3.2.3 準(zhǔn)體相多孔SnO₂膜代替水分散SnO₂NPs作為ETL
                2.3.2.3.1 兩種SnO₂膜的光學(xué)透過(guò)性及能級(jí)性質(zhì)
                2.3.2.3.2 兩種SnO₂膜作為ETL的器件性能
                2.3.2.3.3 不同SnO₂膜作為電子傳輸層性能差異的原因探究
                2.3.2.3.4 兩種SnO₂膜作用機(jī)制的歸納
    2.4 本章小結(jié)
    2.5 參考文獻(xiàn)
第3章 后擴(kuò)散法制備聚合物/無(wú)機(jī)納米晶雜化體相異質(zhì)節(jié)
    3.1 引言
    3.2 后擴(kuò)散法制備聚合物/納米晶體相異質(zhì)節(jié)雜化太陽(yáng)能電池
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)部分
            3.2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
            3.2.1.2 材料合成
            3.2.1.3 器件制備
            3.2.1.4 表征儀器
        3.2.2 結(jié)果與討論
            3.2.2.1 后擴(kuò)散法制備聚合物/無(wú)機(jī)納米晶體相異質(zhì)節(jié)
            3.2.2.2 后擴(kuò)散法制備聚合物/無(wú)機(jī)納米晶體相異質(zhì)節(jié)太陽(yáng)能電池
                3.2.2.2.1 聚合物層的優(yōu)化
                3.2.2.2.2 納米晶層的優(yōu)化
                3.2.2.2.3 BHJ和PHJ器件性能
                3.2.2.2.4 退火溫度的優(yōu)化
            3.2.2.3 活性層膜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
            3.2.2.4 聚合物種類(lèi)優(yōu)化及溶劑綠色化
    3.3 本章小結(jié)
    3.4 參考文獻(xiàn)
第4章 清潔溶液法制備水相雜化太陽(yáng)能電池背電極
    4.1 引言
    4.2 提拉金納米粒子膜作為背電極應(yīng)用于雜化太陽(yáng)能電池
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)部分
            4.2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
            4.2.1.2 材料合成
            4.2.1.3 器件制備
            4.2.1.4 表征儀器
        4.2.2 結(jié)果與討論
            4.2.2.1 提拉金納米粒子膜的制備與表征
            4.2.2.2 提拉的金納米粒子膜作為背電極的水相雜化太陽(yáng)能電池
    4.3 本章小結(jié)
    4.4 參考文獻(xiàn)
第5章 全文總結(jié)
作者簡(jiǎn)介及攻讀學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號(hào)：3833643