本文關(guān)鍵詞：銅納米線的制備及在有機太陽能電池中的應(yīng)用　出處：《天津理工大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：有機太陽能電池由于具有低成本、可以實現(xiàn)大規(guī)模的卷對卷生產(chǎn)等優(yōu)點，受到了人們的廣泛關(guān)注。通常有機光伏器件使用的電極材料是ITO。然而，，ITO本身具有成本高、易碎等問題促使了人們對柔性、低成本導(dǎo)電材料的開發(fā)興趣。因此，研究低成本、制備工藝相對簡單能夠替代ITO薄膜的透明導(dǎo)電薄膜就顯得非常必要。金屬納米線具有成本低、易制備、可實現(xiàn)柔性化大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點。本論文研究了水溶液法制備長徑比可控的銅納米線（Cu NWs）方法，考察了不同反應(yīng)條件對產(chǎn)物形貌的影響，并將其應(yīng)用到有機光伏器件中。主要研究內(nèi)容如下: 第一：本文利用水熱法生長Cu NWs。考察了表面活性劑PVP、結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑EDA對CuNWs的影響。通過考察不同實驗參數(shù)（溫度、時間、試劑濃度等）對Cu NWs形貌的影響。最終得到長度約為10μm，直徑約為200nm的Cu NWs。并對產(chǎn)物進(jìn)行XRD、SEM和TEM的表征。結(jié)果表明溫度、反應(yīng)物濃度以及結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑EDA是影響產(chǎn)物形貌的關(guān)鍵因素。將在優(yōu)化條件下制備得到的Cu NWs與PEDOT:PSS混合，作為陽極緩沖層，制備了器件結(jié)構(gòu)為：ITO/PEDOT: PSS:Cu NWs/P3HT:PCBM/LiF/Al的光伏器件。結(jié)果表明性能與參比器件相比有所降低。主要原因可能是由于Cu NWs自身容易被氧化，加入到PEDOT:PSS后使表面粗糙度變大，不利于空穴的傳輸和收集。同時容易俘獲載流子，使得器件性能下降。 第二：為了解決Cu NWs易被氧化的問題，在水熱法制備Cu NWs的基礎(chǔ)上，初步探究了在銅表面包裹一層鎳，即制備白銅納米線(Ni-Cu NWs)來避免氧化問題。分別考察了利用兩步生長法和一步生長法制備Ni-Cu NWs。通過產(chǎn)物的SEM照片，總結(jié)出制備長徑比較大的Ni-Cu NWs方法。實驗表明，用一步法可以將鎳成功地包裹到銅的表面，并且在形成銅離子之后再加入硝酸鎳時，可以得到尺寸大小較為理想的Ni-Cu NWs。在此基礎(chǔ)上制備了器件結(jié)構(gòu)分別為：ITO/PEDOT:PSS:Ni-Cu NWs/P3HT:PCBM/LiF/Al的光伏電池，研究摻雜不同濃度Ni-Cu NWs作為緩沖層時器件性能的變化情況。實驗結(jié)果表明：當(dāng)摻雜一定濃度的Ni-Cu NWs后器件性能有整體下降的趨勢，說明摻雜Cu NWs后在緩沖層中并沒有起到積極作用。
[Abstract]:Because of low cost , the organic solar cell can realize large - scale roll - to - roll production and so on . The electrode materials commonly used by organic photovoltaic devices are ITO . However , ITO itself has the advantages of high cost , easy preparation , flexible mass production and so on . In this paper , the effects of surfactant PVP and structural inducer EDA on CuNWs morphology were investigated by means of hydrothermal method . The results showed that the Cu NWs were mixed with PEDOT : PSS by different experimental parameters ( temperature , time , reagent concentration , etc . ) . The results show that the temperature , reactant concentration and the structure inducer EDA are the key factors affecting the morphology of the products . The results show that the temperature , reactant concentration and the structure inducer EDA are the key factors that influence the morphology of the products . The results show that the properties of the devices are reduced due to the easy oxidation of Cu NWs and the addition of Cu NWs to PEDOT : PSS . In order to solve the problem of easy oxidation of Cu NWs , a layer of Ni - Cu NWs was prepared on the surface of Cu by hydrothermal method . The Ni - Cu NWs were prepared by two - step growth method and one - step growth method .

【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TB383.1;TM914.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 楊金瑞,張改蓮,孔琳,余尚先;富士膠片公司熱敏CTP版材的研制開發(fā)新動態(tài)[J];信息記錄材料;2003年01期

本文編號：1380100