有機太陽能電池(OSCs)和鈣鈦礦太陽能電池作為當下研究的熱點,擁有著很多很好的特性,比如,較高的光能轉(zhuǎn)換效率、簡單的制備工藝、低廉的制作成本和廣闊的應(yīng)用前景,但制備更高效率的電池一直是人們研究的問題。在本論文中,我們主要研究了一種簡易的界面修飾方法,分別作用于有機和鈣鈦礦太陽能電池中,以此提升效率,具體如下:1.使用酸和醇的混合溶劑,分別作用于有機活性層聚(3-己基噻吩)(P3HT):[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PC₆₁BM)和P3HT:茚-C60雙加合物(ICBA)上,與使用Ca作為陰極界面修飾層的器件對比,在P3HT:PC₆₁BM體系中,混合溶劑處理的器件最高達到3.98%的能量轉(zhuǎn)換效率(PCE),同組的Ca對比器件只有3.63%。我們又用混合溶劑作用于P3HT:ICBA體系中,旋涂有混合溶劑的器件具有5.75%的效率,而同組的Ca對比器件只有5.22%。我們對比了這兩組實驗,發(fā)現(xiàn)經(jīng)混合溶劑處理的器件,短路電流密度(J_sc)和填充因子(FF)更高。于是我們從活性層的表面形貌和表面化學成分的變換的角度,進行了...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 有機太陽能電池介紹
    1.3 鈣鈦礦太陽能電池介紹
    1.4 界面調(diào)控溶劑研究
    1.5 本文的研究內(nèi)容及意義
第二章 實驗設(shè)備及測試表征方法
    2.1 實驗設(shè)備及材料
        2.1.1 有機器件的制備
        2.1.2 鈣鈦礦器件的裝備
    2.2 薄膜樣品表征方法
        2.2.1 原子力顯微鏡(AFM)
        2.2.2 開爾文探針力顯微鏡(KPFM)
        2.2.3 電容-電壓(CV)
        2.2.4 彈性模量
        2.2.5 傅里葉變換衰減全反射紅外光譜法(ATR-FTIR)
        2.2.6 能譜儀(EDS)
    2.3 器件表征方法
        2.3.1 電流密度-電壓(J-V)
        2.3.2 外量子效率(EQE)
        2.3.3 空間電荷限制電流(SCLC)
        2.3.4 缺陷態(tài)
        2.3.5 光強依賴性
    2.4 本章小結(jié)
第三章 界面調(diào)控溶劑在有機太陽能電池中的應(yīng)用
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 界面調(diào)控溶劑方法簡介
        3.2.2 有機太陽能電池器件的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 Ca和界面調(diào)控溶劑作為陰極界面修飾方法的對比
        3.3.2 混合溶劑引起的相移動表征
        3.3.3 混合溶劑處理引入的氫鍵
        3.3.4 混合溶劑帶來的表面形貌影響
        3.3.5 混合溶劑對活性層的電學性質(zhì)的影響
        3.3.6 混合溶劑處理和Ca修飾的器件穩(wěn)定性對比
    3.4 本章小結(jié)
第四章 界面調(diào)控溶劑在鈣鈦礦太陽能電池中的應(yīng)用
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 鈣鈦礦太陽能電池標件的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 加入反溶劑器件性能的提升
        4.3.2 器件表征及測試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 研究展望
致謝
參考文獻
在學期間取得的與學位論文相關(guān)的研究成果



本文編號：4003764