本文關(guān)鍵詞：有機(jī)光伏器件界面層對(duì)器件性能影響的研究

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【摘要】：有機(jī)光伏器件因其低成本、材料來(lái)源廣泛、易制備、可實(shí)現(xiàn)柔性和大面積等優(yōu)勢(shì)而受到科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。相比于傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)光伏器件,有機(jī)太陽(yáng)能電池效率和壽命仍然是商業(yè)化過(guò)程的瓶頸。目前有很多手段可以提高器件的光電轉(zhuǎn)化效率和穩(wěn)定性,如新材料的設(shè)計(jì)、器件結(jié)構(gòu)的調(diào)整等。界面修飾也是一種有效的手段之一,界面層的引入會(huì)增加光生載流子從活性層到電極的收集效率、調(diào)整界面能級(jí)和保護(hù)金屬擴(kuò)散很水氧對(duì)電極的破壞。從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)光伏器件的光電轉(zhuǎn)化效率和穩(wěn)定性的提高。本文主要針對(duì)有機(jī)光伏器件界面層方面做了相關(guān)研究,使用新型材料Zn4O(AID)6作為陰極界面層和兩種異吲哚衍生物作為陽(yáng)極界面層來(lái)探究他們對(duì)器件性能的影響機(jī)理。研究?jī)?nèi)容主要集中在以下兩個(gè)方面:第一,基于P3HT:PCBM體系,以新型材料Zn4O(AID)6作為陰極界面層。優(yōu)化陰極緩沖層厚度,并與常用界面層Li F和Cs2CO3作對(duì)比,探究陰極界面層厚度和材料種類對(duì)器件性能的影響。為了探究該材料對(duì)器件性能影響的機(jī)理,通過(guò)AFM、SEM、光學(xué)顯微鏡,觀察了薄膜形貌,根據(jù)阻抗譜分析器件內(nèi)部載流子復(fù)合速率。結(jié)合相關(guān)測(cè)試我們充分證明了該材料的引入能引起合理的垂直相分離和降低載流子復(fù)合速率。第二,基于TAPC:C60體系,以新型異吲哚衍生物HPm I和HPhI作為MoO3和TAPC:C60之間的陽(yáng)極界面層。雖然這結(jié)果不是很理想,但本課題組會(huì)在未來(lái)一段時(shí)間不斷深入研究,探究其現(xiàn)象和原理。
【關(guān)鍵詞】：有機(jī)光伏器件 界面層 薄膜形貌 激子阻擋
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM914.42
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 研究的背景和意義8-9
• 1.2 有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)展歷程概述9-10
• 1.3 有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池研究方向10-14
• 1.3.1 有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池器件材料優(yōu)化10-13
• 1.3.2 有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化13-14
• 1.4 論文主要工作部分14-16
• 第二章 器件工作原理、制備與測(cè)試系統(tǒng)16-27
• 2.1 引言16
• 2.2 器件工作原理16-19
• 2.2.1 有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池載流子產(chǎn)生原理16-17
• 2.2.2 電荷的傳輸與收集原理17
• 2.2.3 不同結(jié)構(gòu)器件工作原理17-19
• 2.3 器件體系選擇19-24
• 2.3.1 器件制備使用材料19-21
• 2.3.2 器件制備過(guò)程21-24
• 2.4 器件性能測(cè)試表征24-26
• 2.4.1 開路電壓（V_(oc)）、短路電流密度（J_(sc)）、填充因子（FF）24-25
• 2.4.2 器件光電轉(zhuǎn)化效率（PCE）25
• 2.4.3 器件外量子效率（EQE）測(cè)試25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 Zn_4O(AID)_6 作為基于P3HT:PCBM體系陰極界面層27-39
• 3.1 引言27-28
• 3.2 陰極緩沖層材料Zn_4O(AID)_6 的合成與表征28
• 3.3 Zn_4O(AID)_6 界面層器件制備28-32
• 3.3.1 器件結(jié)構(gòu)與能級(jí)圖28-29
• 3.3.2 器件緩沖層厚度優(yōu)化29-32
• 3.4 Zn_4O(AID)_6 界面層作用機(jī)制探究32-37
• 3.4.1 器件光學(xué)、電學(xué)特性測(cè)試32-34
• 3.4.2 器件薄膜形貌測(cè)試34-37
• 3.5 器件穩(wěn)定性測(cè)試37-38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 第四章 異吲哚衍生物的合成與材料表征39-49
• 4.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器39-40
• 4.2 異吲哚衍生物的合成步驟40-41
• 4.3 異吲哚衍生物化學(xué)結(jié)構(gòu)的確定41-44
• 4.4 材料光物理性質(zhì)研究44-47
• 4.5 材料能級(jí)的測(cè)定47-48
• 4.6 本章小結(jié)48-49
• 第五章 異吲哚衍生物作為界面層對(duì)器件性能影響49-55
• 5.1 基于TAPC：C_(60)體系小分子器件優(yōu)化50-53
• 5.1.1 MoO_3厚度優(yōu)化50-52
• 5.1.2 CBP厚度的優(yōu)化52-53
• 5.2 異吲哚衍生物材料做陽(yáng)極界面層53-54
• 5.3 本章小結(jié)54-55
• 第六章 總結(jié)與展望55-57
• 6.1 總結(jié)55-56
• 6.2 展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文61-62
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目62-63
• 致謝63

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1 徐岳生;;硅材料中的雜質(zhì)與缺陷對(duì)器件性能影響學(xué)習(xí)班勝利結(jié)束[J];河北工學(xué)院學(xué)報(bào);1981年02期

2 王怡斐;;射頻寬帶器件的基礎(chǔ)理論及磁芯對(duì)器件性能的影響[J];磁性材料及器件;1992年01期

3 劉勇志;高廣林;盧文忠;;導(dǎo)彈慣性器件性能可靠性評(píng)估研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2009年20期

4 張順;;熱固性支架封裝LED器件性能研究[J];佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年04期

5 宋敏;何常紅;李方安;王蓓;;接觸網(wǎng)絕緣和避雷材料與器件性能分析[J];電氣時(shí)代;2012年12期

6 于海雁,龐杰;CPLD和FPGA器件性能比較與應(yīng)用[J];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2002年03期

7 Kim C S,Burke F,Rambhatla A,趙陽(yáng),Zahurak J,Parke S A;SOI嵌入式DRAM技術(shù)動(dòng)態(tài)鉗制電位DTMOS器件性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)(英文)[J];南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版);2003年04期

8 司振君;李岳;;Re(I)配合物有機(jī)電致磷光研究進(jìn)展[J];長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年01期

9 麥家兒;吳廷;丁鑫銳;;不同固晶膠量對(duì)LED器件性能的影響[J];電子制作;2013年13期

10 王紀(jì)民;計(jì)算機(jī)輔助LDMOS器件性能參數(shù)分析[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1999年S1期

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1 耿延候;董少?gòu)?qiáng);曲建飛;田洪坤;謝志元;閆東航;王佛松;;共軛分子的組裝結(jié)構(gòu)調(diào)控及器件性能[A];2014年兩岸三地高分子液晶態(tài)與超分子有序結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)研討會(huì)摘要集[C];2014年

2 姚寧;邢宏偉;穆慧慧;常立紅;崔娜娜;王英儉;張兵臨;;石墨緩沖層對(duì)有機(jī)電致發(fā)光器件性能的影響[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第2分冊(cè)）[C];2010年

3 方俊鋒;張文俊;李曉冬;;有機(jī)小分子光伏界面修飾材料和器件性能研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第25分會(huì)：有機(jī)光伏[C];2014年

4 邱法斌;全宇軍;孫彥峰;朱棋峰;劉少林;鄒兆一;徐寶琨;;NASICON材料溶膠-凝膠合成工藝條件優(yōu)化及其對(duì)CO_2敏感器件性能的影響[A];第八屆全國(guó)氣濕敏傳感器技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2004年

5 汝瓊娜;李光平;李靜;何秀坤;;SI-GaAs材料微區(qū)均勻性對(duì)門電路器件性能影響[A];中國(guó)電子學(xué)會(huì)生產(chǎn)技術(shù)學(xué)分會(huì)理化分析專業(yè)委員會(huì)第六屆年會(huì)論文集[C];1999年

6 黃禮鎣;;高增益高效率的4GHZ 5W GaAsFET[A];1993年全國(guó)微波會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];1993年

7 方小燕;胡皓全;趙家升;楊顯清;;外部電磁干擾對(duì)SAW器件性能的影響研究[A];第十四屆全國(guó)電磁兼容學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

8 郝云;謝偉良;周禎華;熊紹珍;;OLED的陽(yáng)極優(yōu)化[A];第九屆全國(guó)發(fā)光學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集[C];2001年

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1 李慶端;有機(jī)小分子本體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)電池的性能研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 李立勝;卟啉小分子體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池和光電探測(cè)器的活性層形貌調(diào)控及器件性能研究[D];華南理工大學(xué);2015年

3 李暢;聚合物/無(wú)機(jī)納米復(fù)合體系太陽(yáng)能電池光伏性能研究[D];北京理工大學(xué);2015年

4 李玉峰;有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管界面修飾及性能研究[D];青島科技大學(xué);2015年

5 馬柱;有機(jī)電致發(fā)光器件的載流子調(diào)控與性能研究[D];電子科技大學(xué);2016年

6 周東站;鋰氮摻雜氧化鋅薄膜晶體管的制備與性能[D];北京交通大學(xué);2016年

7 夏虹;有機(jī)電致磷光器件中的主—客體材料匹配及對(duì)器件性能的影響[D];吉林大學(xué);2006年

8 李青;電子的注入與傳輸對(duì)有機(jī)光電子器件性能的影響[D];電子科技大學(xué);2013年

9 袁劍峰;酞菁銅有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件性能的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2005年

10 高志翔;有機(jī)電致發(fā)光二極管的界面行為及其對(duì)器件性能的影響[D];太原理工大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 黃媛;基于側(cè)鏈修飾的卟啉小分子太陽(yáng)能電池的合成及其光伏性能研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 鄭靈程;襯底加熱和電極修飾對(duì)有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管性能影響的研究[D];天津理工大學(xué);2015年

3 蔣晶;基于溶液化方法制備有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的研究[D];天津理工大學(xué);2015年

4 李為國(guó);基于a-IGZ0薄膜材料的半導(dǎo)體器件[D];山東大學(xué);2015年

5 宋迎雪;利用陰極界面修飾提高聚合物太陽(yáng)能電池的性能和穩(wěn)定性[D];蘇州大學(xué);2015年

6 舒露鋒;電極修飾對(duì)并五苯有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管性能的影響[D];電子科技大學(xué);2015年

7 肖曼軍;活性層形貌添加劑對(duì)聚(3-己基噻吩)太陽(yáng)能電池性能的影響及其機(jī)理研究[D];湘潭大學(xué);2015年

8 畢然;界面與傳輸層對(duì)有機(jī)發(fā)光器件性能影響的研究[D];南京郵電大學(xué);2015年

9 張紀(jì)穩(wěn);鉿基高K柵的制備、物性及MOS器件性能研究[D];安徽大學(xué);2016年

10 李尚君;具有絕緣柱結(jié)構(gòu)的雙柵MOSFET的性能研究[D];安徽大學(xué);2016年

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