本文關(guān)鍵詞：有機(jī)小分子太陽能電池中修飾層的研究

  更多相關(guān)文章： 有機(jī)太陽能電池 修飾層 CuI BP2T

【摘要】：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得能源需求急速上升,化石燃料被大量使用,這也導(dǎo)致了溫室效應(yīng)的產(chǎn)生,對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了極大的破壞,尋找新型清潔能源勢在必行。太陽能作為一種新型的清潔能源,由于其取之不盡,用之不竭,受地理環(huán)境影響較小,目前受到了廣泛的關(guān)注。相比于傳統(tǒng)的硅太陽能電池,有機(jī)太陽能電池所使用的材料價(jià)格較低,可以通過比較簡單的工藝進(jìn)行制作,并且能夠制作柔性器件,具有非常光明的發(fā)展前景。目前有機(jī)太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率仍比較低,對有機(jī)太陽能電池的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化是提升性能的一個(gè)重要途徑。作為有機(jī)太陽能電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化的突破性進(jìn)展,修飾層能夠有效地改善有機(jī)太陽能電池吸收層的表面形貌,提升器件的性能。本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究:1、CuI作為修飾層的有機(jī)小分子太陽能電池的研究:選用CuI作為修飾層,分別引入TAPC:C70和DIBSQ:C70體系的有機(jī)小分子太陽能電池中,測試修飾層引入前后器件的性能參數(shù)變化,同時(shí)對CuI修飾層的厚度進(jìn)行改變,探究修飾層的最佳厚度。其中,對于TAPC:C70體系,修飾層厚度為5nm時(shí)對器件的性能提升最大,器件的光電轉(zhuǎn)換效率從4.76%提升到5.76%,提升了1.00%,提升比率達(dá)到21.2%而對于DIBSQ:C70體系,CuI修飾層的厚度為5nm時(shí)器件提升最大,器件的光電轉(zhuǎn)換效率從4.40%提高到了5.00%,提升了0.60%,提升比率為13.6%。2、BP2T作為修飾層的有機(jī)小分子太陽能電池的研究:選用BP2T作為修飾層材料,將其引入DTDCTB:C70體系的有機(jī)小分子蒸鍍太陽能電池中,測試修飾層引入前后器件的性能參數(shù)變化,同時(shí)對BP2T修飾層的厚度進(jìn)行改變,探究修飾層的最佳厚度。當(dāng)修飾層厚度為10nm時(shí)對器件的性能提升最大,器件的光電轉(zhuǎn)換效率從3.56%提升到4%,提升了0.44%,提升比率達(dá)到12.36%。3、測試修飾層引入前后器件的吸收光譜和表面形貌,以此來探究修飾層的作用機(jī)理。結(jié)果顯示,修飾層的引入對于器件的吸收層的吸收光譜并未產(chǎn)生影響,而對器件吸收層的表面形貌起到了修飾作用,改善了吸收層的表面平整度,這使得激子的數(shù)量增多,也提高了激子的分離概率,使太陽能電池產(chǎn)生的光電流增大,進(jìn)而提升了器件的光電轉(zhuǎn)換效率。此外,本文還對在修飾層較厚時(shí),光電流提升變小這一現(xiàn)象作出了相關(guān)的理論解釋。本文所做的研究對進(jìn)一步豐富有機(jī)太陽能電池的相關(guān)理論,推動(dòng)有機(jī)太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有著一定的借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】：有機(jī)太陽能電池 修飾層 CuI BP2T
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-27
• 1.1 太陽能電池的研究背景10-12
• 1.1.1 能源需求與溫室效應(yīng)10
• 1.1.2 新能源的應(yīng)用及發(fā)展10-12
• 1.2 太陽能電池概述12-23
• 1.2.1 太陽能電池的基本原理12-13
• 1.2.2 太陽能電池的分類13-23
• 1.3 有機(jī)太陽能電池的界面修飾23-25
• 1.3.1 陽極緩沖層23-24
• 1.3.2 陰極緩沖層24
• 1.3.3 修飾層24-25
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容25-27
• 第二章 有機(jī)小分子太陽能電池概述27-34
• 2.1 有機(jī)小分子太陽能電池結(jié)構(gòu)原理27
• 2.2 有機(jī)太陽能電池結(jié)構(gòu)27-31
• 2.2.1 單層結(jié)構(gòu)27-28
• 2.2.2 雙層異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)28-29
• 2.2.3 本體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)29-30
• 2.2.4 串聯(lián)結(jié)構(gòu)30-31
• 2.3 有機(jī)太陽能電池材料的相關(guān)參數(shù)31-32
• 2.3.1 吸收光譜31
• 2.3.2 電子/空穴遷移率31-32
• 2.3.3 HOMO LUMO能級(jí)與禁帶寬度32
• 2.4 有機(jī)太陽能電池的性能參數(shù)32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第三章 CuI作為修飾層的有機(jī)小分子蒸鍍太陽能電池的研究34-50
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備34-37
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料34-37
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備37
• 3.2 CuI修飾層對TAPC:C70體系電池性能的影響研究37-44
• 3.2.1 太陽能器件的結(jié)構(gòu)和制備37-38
• 3.2.2 器件性能參數(shù)測試與結(jié)果分析38-40
• 3.2.3 吸收層薄膜的的吸收光譜測試及分析40-42
• 3.2.4 吸收層薄膜表面形貌的測試及分析42-44
• 3.3 CuI修飾層對DIBSQ:C70體系電池性能的影響研究44-48
• 3.3.1 太陽能電池器件的結(jié)構(gòu)及制備44
• 3.3.2 器件性能參數(shù)測試與結(jié)果分析44-46
• 3.3.3 吸收層薄膜的吸收光譜測試及分析46-47
• 3.3.4 吸收層薄膜表面形貌的測試及分析47-48
• 3.4 總結(jié)與分析48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第四章 BP2T作為有機(jī)小分子蒸鍍太陽能電池修飾層的研究50-58
• 4.1 實(shí)驗(yàn)所采用的原料50-51
• 4.2 BP2T修飾層對DTDCTB:C70體系電池性能的影響研究51-56
• 4.2.1 太陽能電池器件的制備及結(jié)構(gòu)51
• 4.2.2 器件的性能參數(shù)測試及結(jié)果分析51-53
• 4.2.3 吸收層薄膜的吸收光譜測試及分析53-54
• 4.2.4 吸收層薄膜表面形貌的測試及分析54-56
• 4.3 總結(jié)與分析56-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第五章 總結(jié)及展望58-60
• 5.1 研究工作總結(jié)58-59
• 5.2 存在的問題與展望59-60
• 5.2.1 存在的問題59
• 5.2.2 未來展望59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-66

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 魏杰;王東田;李傳響;王葉青;;有機(jī)小分子在修飾鉑電極上的電化學(xué)氧化[J];稀有金屬材料與工程;2013年01期

2 丁楊;毛英臣;許佩軍;宛素鈺;劉銳;李貝貝;;有機(jī)小分子溶液的紅外吸收光譜的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J];遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年01期

3 田立穎,唐小真;極性有機(jī)小分子PC-Nafion膜的結(jié)構(gòu)特性[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2004年11期

4 ;[J];;年期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胡海宇;陳傳峰;;新型有機(jī)小分子凝膠[A];中國化學(xué)會(huì)全國第十三屆大環(huán)化學(xué)暨第五屆超分子化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文選集[C];2006年

2 劉重陽;管愛國;吳國章;;聚丙烯酸酯/有機(jī)小分子雜化材料的阻尼增效機(jī)理研究[A];2013年全國高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集——主題C：高分子結(jié)構(gòu)與性能[C];2013年

3 金蓮姬;張珉;蘇忠民;;C_(60)內(nèi)嵌有機(jī)小分子及其性質(zhì)的理論研究[A];中國化學(xué)會(huì)第九屆全國量子化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨慶祝徐光憲教授從教六十年論文摘要集[C];2005年

4 龔流柱;;有機(jī)小分子催化的不對稱多組分反應(yīng)[A];中國化學(xué)會(huì)第26屆學(xué)術(shù)年會(huì)不對稱催化分會(huì)場論文集[C];2008年

5 陳剛;丁奎嶺;;吡咯烷基磷酸酯類有機(jī)小分子催化的Michael加成反應(yīng)研究[A];中國化學(xué)會(huì)第26屆學(xué)術(shù)年會(huì)不對稱催化分會(huì)場論文集[C];2008年

6 徐春祥;薛清華;徐洪光;唐潔影;張俊祥;崔一平;;多孔氧化鋁/有機(jī)小分子復(fù)合體系中的發(fā)光現(xiàn)象[A];第九屆全國發(fā)光學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集[C];2001年

7 吳海虹;孫彩霞;劉月明;吳鵬;;固載有機(jī)小分子催化材料的合成與應(yīng)用研究[A];第十三屆全國催化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

8 劉曉娟;逯樂慧;;表面增強(qiáng)拉曼散射基底的設(shè)計(jì)及其在有機(jī)小分子檢測中的應(yīng)用[A];第十六屆全國光散射學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

9 符永鵬;林奇;魏太保;張有明;;長鏈芳酰腙的合成及凝膠性能研究[A];全國第十六屆大環(huán)化學(xué)暨第八屆超分子化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要集[C];2012年

10 徐利文;;復(fù)合型金屬/有機(jī)小分子協(xié)同活化催化若干有機(jī)合成反應(yīng)的研究[A];第十六屆全國金屬有機(jī)化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李偉;新型有機(jī)小分子/共軛聚合物的合成與光電性能研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 廖俊旭;新型BODIPY衍生物小分子光伏材料的合成及其性能研究[D];華南理工大學(xué);2016年

3 張明明;環(huán)境刺激響應(yīng)有機(jī)小分子凝膠自組裝行為及形貌研究[D];復(fù)旦大學(xué);2012年

4 莫磊;(1)有機(jī)小分子催化的不對稱Michael加成反應(yīng)及(2)穩(wěn)定的苯并異吡喃鹽與雙官能團(tuán)苯乙烯的串聯(lián)反應(yīng)研究[D];南京大學(xué);2015年

5 高婷;有機(jī)小分子吸收能的精確計(jì)算：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與支持向量機(jī)方法[D];東北師范大學(xué);2009年

6 李芳;單電荷有機(jī)小分子可控組裝與膜功能化研究[D];華僑大學(xué);2013年

7 王幫根;從均相到多相：若干手性有機(jī)小分子不對稱催化反應(yīng)研究[D];蘭州大學(xué);2011年

8 傅玉琴;脯氨酸衍生的新型有機(jī)小分子的合成及其催化不對稱碳—碳鍵形成反應(yīng)研究[D];鄭州大學(xué);2006年

9 梁麗嬌;磷酸根陰離子家族與有機(jī)小分子的特異性識(shí)別及其光分析化學(xué)[D];西南大學(xué);2012年

10 林華;雙吲哚甲烷類化合物以及有機(jī)小分子催化的手性胺類化合物的合成[D];復(fù)旦大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 唐澤彪;含氰基的A-D-A型有機(jī)小分子的合成及性能研究[D];江西科技師范大學(xué);2015年

2 張平;新型有機(jī)小分子凝膠劑的合成、組裝及性能研究[D];河北師范大學(xué);2016年

3 張建;醇溶性有機(jī)小分子陰極界面材料的設(shè)計(jì)與合成及在有機(jī)光伏器件中的應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2016年

4 劉麗麗;金屬有機(jī)框架化合物NH_2-UIO-66和Eu/Zr-MOFs的合成、結(jié)構(gòu)及對有機(jī)小分子和F~-離子的熒光傳感作用[D];上海師范大學(xué);2016年

5 薛瑞;有機(jī)小分子太陽能電池中修飾層的研究[D];電子科技大學(xué);2016年

6 李亭亭;具有特殊熒光特征的有機(jī)小分子的設(shè)計(jì)、合成及其納米顆粒的生物應(yīng)用[D];南京郵電大學(xué);2016年

7 楊洪寶;雙組份有機(jī)小分子凝膠的合成與研究[D];大連理工大學(xué);2015年

8 周峰;含腙式結(jié)構(gòu)有機(jī)小分子的合成及其可調(diào)光電性能研究[D];蘇州大學(xué);2014年

9 金蓮姬;C_（60）及（5，5）椅式單壁碳納米管內(nèi)嵌有機(jī)小分子結(jié)構(gòu)的理論研究[D];東北師范大學(xué);2006年

10 黃煒;有機(jī)小分子在納米氫氧化鎳膜電極上催化氧化的非線性動(dòng)力學(xué)行為研究[D];浙江師范大學(xué);2005年

，

本文編號(hào)：795194