為緩解和最終解決全球能源環(huán)境問題,太陽能電池成為當今科學研究領域的熱點。聚合物/無機納米粒子雜化太陽能電池結合了聚合物的柔性、質(zhì)輕、制備簡單以及無機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,具有不容忽視的潛在應用前景。水作為溶劑加工制備太陽能電池,相較傳統(tǒng)的有機溶劑,具有環(huán)境友好,生產(chǎn)安全等優(yōu)點,是研究人員努力的目標。在此背景之下,本論文以水相聚合物/無機納米粒子雜化太陽能電池為基礎模型,拓展到多種太陽能電池結構,從材料設計、機理研究及制備工藝優(yōu)化等方面開展了一系列創(chuàng)新性的研究。從關鍵創(chuàng)新點來看,本論文對太陽能電池的研究有如下貢獻:研究了界面?zhèn)鬏攲釉谄骷械淖饔脵C制及優(yōu)化方向;提出了制備聚合物/無機納米粒子體相異質(zhì)節(jié)的新方法,從而找到了提高水相雜化太陽能電池效率的突破口;提出了水溶液制備太陽能電池背電極的方法,有利于實現(xiàn)清潔的工業(yè)生產(chǎn)。本論文的具體工作為如下三個方面: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...

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 聚合物/無機納米晶雜化太陽能電池
        1.2.1 聚合物/無機納米晶雜化太陽能電池的基本原理
        1.2.2 聚合物/無機納米晶雜化太陽能電池的表征
        1.2.3 聚合物/無機納米晶雜化太陽能電池的優(yōu)化途徑
        1.2.4 聚合物/無機納米晶雜化太陽能電池的存在問題
    1.3 水相聚合物/無機納米晶雜化太陽能電池
        1.3.1 側鏈為帶電基團的水溶性聚合物/納米晶雜化太陽能電池
        1.3.2 微乳液法制備的水相聚合物納米粒子/納米晶雜化太陽能電池
        1.3.3 水溶性聚合物前驅(qū)體/納米晶的雜化太陽能電池
    1.4 本論文的設計思想與研究內(nèi)容
    1.5 參考文獻
第2章 聚合物/納米晶雜化太陽能電池的界面層設計與性能優(yōu)化
    2.1 引言
    2.2 優(yōu)化陽極界面材料提高水相無機納米晶太陽能電池的性能
        2.2.1 實驗部分
            2.2.1.1 實驗原料
            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 結果與討論
            2.2.2.1 材料能級表征
            2.2.2.2 器件表征
            2.2.2.3 表面偶極的測試和分析
    2.3 Cl鈍化的準體相多孔SnO₂膜作為電子傳輸層提高雜化電池性能
        2.3.1 實驗部分
            2.3.1.1 實驗原料
            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 醇溶液法制備準體相多孔SnO₂膜
                2.3.2.2.1 膜形貌的調(diào)控
                2.3.2.2.2 準體相多孔結構SnO₂膜形成原因分析
                2.3.2.2.3 不同條件下制備的SnO₂膜對應的器件性能
            2.3.2.3 準體相多孔SnO₂膜代替水分散SnO₂NPs作為ETL
                2.3.2.3.1 兩種SnO₂膜的光學透過性及能級性質(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膜作用機制的歸納
    2.4 本章小結
    2.5 參考文獻
第3章 后擴散法制備聚合物/無機納米晶雜化體相異質(zhì)節(jié)
    3.1 引言
    3.2 后擴散法制備聚合物/納米晶體相異質(zhì)節(jié)雜化太陽能電池
        3.2.1 實驗部分
            3.2.1.1 實驗原料
            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 結果與討論
            3.2.2.1 后擴散法制備聚合物/無機納米晶體相異質(zhì)節(jié)
            3.2.2.2 后擴散法制備聚合物/無機納米晶體相異質(zhì)節(jié)太陽能電池
                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 活性層膜結構的優(yōu)化
            3.2.2.4 聚合物種類優(yōu)化及溶劑綠色化
    3.3 本章小結
    3.4 參考文獻
第4章 清潔溶液法制備水相雜化太陽能電池背電極
    4.1 引言
    4.2 提拉金納米粒子膜作為背電極應用于雜化太陽能電池
        4.2.1 實驗部分
            4.2.1.1 實驗原料
            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能電池
    4.3 本章小結
    4.4 參考文獻
第5章 全文總結
作者簡介及攻讀學位期間取得的學術成果
致謝



本文編號：3833643