本文選題：電荷傳輸/收集材料 + 有機(jī)太陽(yáng)能電池　； 參考：《華中科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：本文圍繞太陽(yáng)能電池中的電荷傳輸/收集材料,進(jìn)行了以下研究:(1)以保鮮膜為轉(zhuǎn)移介質(zhì)制備PEDOT:PSS膜,研究其作為對(duì)電極在有機(jī)太陽(yáng)能電池(OPV)中的應(yīng)用;(2)新型鈷電解質(zhì)的設(shè)計(jì)和合成以及在P型染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用。目前,在有機(jī)太陽(yáng)能電池的空穴收集材料中,PEDOT:PSS是較為有效的,但是由于其存在腐蝕性和易溶于水等缺點(diǎn),在目標(biāo)基底上直接旋涂溶液時(shí),溶液會(huì)破壞下層材料。膜轉(zhuǎn)移方法可解決此問(wèn)題,但傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)移介質(zhì)為二甲基硅氧烷(PDMS)。PDMS不僅價(jià)格昂貴,而且制作過(guò)程繁雜,混合物黏而臟。此外,轉(zhuǎn)移過(guò)程中PDMS和目標(biāo)基底表面均需要進(jìn)行等離子體處理,來(lái)提高表面的親水性,這既耗時(shí)又耗能。為使得轉(zhuǎn)移過(guò)程簡(jiǎn)便、節(jié)能,我們采用了保鮮膜作為轉(zhuǎn)移介質(zhì)。保鮮膜廉價(jià),買后即可用,且保鮮膜和目標(biāo)基底表面均不需等離子體處理。更重要的是用該轉(zhuǎn)移介質(zhì)制作的PEDOT:PSS膜的質(zhì)量和電池性能優(yōu)于用PDMS制作的PEDOT:PSS膜和電池性能。染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSC)中應(yīng)用廣泛的碘電解質(zhì)存在腐蝕性、對(duì)光有一定的吸收等缺點(diǎn),限制了太陽(yáng)能電池性能的進(jìn)一步提高。鈷電解質(zhì)不僅具有可調(diào)的氧化還原電位,而且光吸收系數(shù)較低。不同的鈷電解質(zhì)與染料通過(guò)恰當(dāng)?shù)哪芗?jí)匹配、動(dòng)力學(xué)匹配等手段,可以有效提高染料敏化太陽(yáng)能電池的性能。本論文在乙二胺鈷配合物([Co(en)3]2+/3+)的基礎(chǔ)上,對(duì)乙二胺配體進(jìn)行烷基化修飾,設(shè)計(jì)并合成了1,2-丙二胺鈷配合物([Co(ipn)3]2+/3+)。對(duì)比研究了[Co(en)3]2+/3+和[Co(ipn)3]2+/3+在p型染料敏化太陽(yáng)能電池中的性能,同時(shí)研究了p型染料ZZX-OP1、ZZX-OP1-2、ZZX-OP1-3與[Co(en)3]2+/3+和[Co(ipn)3]2+/3+的相互作用,其中,基于[Co(en)3]2+/3+和ZZX-OP1-3染料的p型染料敏化太陽(yáng)能電池取得了1.1%的光電轉(zhuǎn)化效率。
[Abstract]:In this paper, the charge transfer / collection materials in solar cells were studied as follows: (1) PEDOT: PSS films were prepared by using fresh-keeping film as transfer medium. The design and synthesis of a new cobalt electrolyte and its application in P-type dye sensitized solar cells were studied. At present, in the hole collection materials of organic solar cells, PEDOT: PSS is more effective, but due to its corrosive and soluble in water and other shortcomings, the solution will destroy the lower layer material when the solution is spin-coated directly on the target substrate. The membrane transfer method can solve this problem, but the traditional transfer medium is dimethyl siloxane PDMS.PDMS is not only expensive, but also the process is complicated, the mixture is sticky and dirty. In addition, both PDMS and the target substrate need plasma treatment to improve the hydrophilicity of the surface, which is time consuming and energy consuming. In order to make the transfer process simple and energy-saving, we used fresh-keeping film as transfer medium. The film is cheap and can be used after purchase, and the film and the target substrate surface do not need plasma treatment. More importantly, the quality and battery performance of PEDOT: PSS film prepared with this transfer medium is better than that of PEDOT: PSS film and battery prepared by PDMS. Dye-sensitized solar cells (DSSCs) have some disadvantages such as corrosion of iodine electrolyte and absorption of light, which limit the further improvement of solar cell performance. Cobalt electrolyte not only has adjustable redox potential, but also has low absorption coefficient. Different cobalt electrolytes and dyes can effectively improve the performance of dye sensitized solar cells by appropriate energy level matching and kinetic matching. In this paper, the ethylenediamine ligand was modified by alkylation on the basis of the cobalt complex ([Cochenine 3] 2 / 3), and the 1 ~ (2) -propylenediamine cobalt complex ([Cotiipnni3] 2 / 3 ~ (3) was designed and synthesized. The performance of [Coeno 3] 2 / 3 and [Cocoipnnion 3] 2 / 3 in p-type dye sensitized solar cells was studied. The interaction of p-dye ZZX-OP1, ZZX-OP1-2n, ZZX-OP1-3 with [Coeno 3] 2 / 3 and [Coipnn3] 2 / 3 was studied, and the interaction of [Coeno 3] 2 / 3 and [Coipnn 3] 2 / 3 was studied, and the interaction of [Coeno 3] 2 / 3 and [Coipn3] 2 / 3 was also studied. The p-type dye sensitized solar cells based on [Cochenbun 3] 2 / 3 and ZZX-OP1-3 dyes have achieved a photoconversion efficiency of 1.1%.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM914.4

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;Preparation and Characteristics of Stearic Acid/PEDOT(PSS) Langmuir-Blodgett Films[J];稀有金屬材料與工程;2006年S3期

2 鄭華靖;蔣亞?wèn)|;徐建華;楊亞杰;;Synthesis and Structure of PEDOT Prepared through a Modified LB Film Method[J];結(jié)構(gòu)化學(xué);2011年11期

3 李建雄;張美娟;王炯;劉安華;;導(dǎo)電PEDOT膜的液相沉降聚合及應(yīng)用研究——全加成線路板制作的可行性[J];材料研究與應(yīng)用;2014年01期

4 Quan-xiang Yan;Zhuo-wei Gu;Qi Li;Wei-fei Fu;Xiao-qiang Chen;Wen-qing Liu;Hong-bin Pan;Mang Wang;陳紅征;;Water Soluble Amino Grafted Silicon Nanoparticles and Their Use in Polymer Solar Cells[J];Chinese Journal of Polymer Science;2014年04期

5 馮志慧;侯延冰;師全民;秦麗芳;李妍;張磊;劉小君;騰楓;王永生;夏瑞東;;Polymer solar cells based on a PEDOT:PSS layer spin-coated under the action of an electric field[J];Chinese Physics B;2010年03期

6 李蛟;劉俊成;高從X&;;溴摻雜對(duì)PEDOT/PSS薄膜性能的影響及機(jī)理研究[J];材料科學(xué)與工藝;2011年04期

7 ;Study of organic solar cells with stacked bulk heterojunction structure[J];Optoelectronics Letters;2008年04期

8 汪斌華;鄧永紅;戈鈞;周嘯;王曉工;楊邦朝;;浸漬條件對(duì)PEDOT型固體鋁電解電容器容量引出率的影響[J];功能材料;2005年09期

9 鄭華靖;;Gas Sensitivity of Poly (3, 4-ethylene dioxythiophene) Prepared by a Modified LB Film Method[J];Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition);2011年01期

10 楊亞杰;蔣亞?wèn)|;徐建華;;PEDOT-PSS導(dǎo)電聚合物L(fēng)B薄膜的制備和性能[J];材料研究學(xué)報(bào);2007年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 吳丹;陳立桅;;高導(dǎo)電PEDOT的氣相聚合及其應(yīng)用[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第05分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

2 佘平平;汪正浩;;PEDOT陽(yáng)極電化學(xué)氧化降解機(jī)理研究[A];第十三次全國(guó)電化學(xué)會(huì)議論文摘要集（上集）[C];2005年

3 蔣豐興;杜玉扣;;Pd/PEDOT納米球制備及其對(duì)雙氧水的傳感性能[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十四屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集-第1分會(huì)：表面界面與納米結(jié)構(gòu)材料[C];2013年

4 石文;王冬;帥志剛;;PEDOT熱電性質(zhì)的第一性原理研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第15分會(huì)：理論化學(xué)方法和應(yīng)用[C];2014年

5 王振交;楊輝;席曦;喬琦;季靜佳;李果華;;有機(jī)光電導(dǎo)電材料PEDOT-PSS薄膜制備工藝研究[A];第六屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（1）[C];2007年

6 梁杰;馬育紅;楊萬(wàn)泰;;高透明PEDOT復(fù)合導(dǎo)電薄膜[A];2009年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集（下冊(cè)）[C];2009年

7 張煜霖;袁妍;劉仁;劉曉亞;;PEDOT的研究進(jìn)展及其在UV固化材料領(lǐng)域應(yīng)用展望[A];2014第十五屆中國(guó)輻射固化年會(huì)論文集[C];2014年

8 佘平平;汪正浩;;pH值對(duì)PEDOT聚合的影響[A];第十三次全國(guó)電化學(xué)會(huì)議論文摘要集（上集）[C];2005年

9 佘平平;汪正浩;;PEDOT膜在dedoped電位區(qū)間的行為[A];第十三次全國(guó)電化學(xué)會(huì)議論文摘要集（上集）[C];2005年

10 李建雄;張美娟;王炯;劉安華;;導(dǎo)電PEDOT膜的液相沉降聚合及應(yīng)用研究——全加成線路板制作的可行性[A];2013廣東材料發(fā)展論壇——戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展與新材料科技創(chuàng)新研討會(huì)論文摘要集[C];2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 張?jiān)品?基于硅/PEDOT:PSS的雜化光伏電池中背接觸的研究[D];蘇州大學(xué);2015年

2 楊文耀;導(dǎo)電聚合物基納米復(fù)合高比容電極及器件研究[D];電子科技大學(xué);2015年

3 趙志強(qiáng);改性PEDOT:PSS薄膜及其在聚合物太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

4 梁杰;導(dǎo)電聚（3，，4-乙烯二氧噻吩）復(fù)合物的合成及基于有機(jī)表面的圖案化[D];北京化工大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 馬亞曉;液相沉降聚合制備PEDOT/PET柔性透明導(dǎo)電膜的研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 張萍;新型PEDOT/PSS-HNTs復(fù)合材料膜的制備研究[D];鄭州大學(xué);2015年

3 梅因昂;PEDOT/PSS-HNTs復(fù)合材料的溫差電性能研究[D];鄭州大學(xué);2015年

4 張航川;聚3，4-乙撐二氧噻吩（PEDOT）電致變色薄膜的制備及性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 王騰;BaTiO_3@PEDOT核殼雜化結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的制備及其在介電和電極材料中的應(yīng)用[D];北京化工大學(xué);2015年

6 趙琴;PEDOT類導(dǎo)電聚合物與GO、WO_3復(fù)合材料的制備及其性能研究[D];新疆大學(xué);2015年

7 李健英;有機(jī)導(dǎo)電材料PEDOT：PSS的微納結(jié)構(gòu)加工工藝[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

8 張標(biāo);摻雜態(tài)PEDOT的熱電性能研究[D];中國(guó)工程物理研究院;2015年

9 李曉琳;二氧化錳基高比容電極的制備及特性研究[D];電子科技大學(xué);2015年

10 張?zhí)?導(dǎo)電聚合物PEDOT/MPS-PPV的合成及性能研究[D];暨南大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2018614