發(fā)布時(shí)間：2020-05-31 07:27

【摘要】：共軛聚合物材料正被廣泛地用于聚合物太陽能電池。近年來,科學(xué)家一直致力于提高有機(jī)太陽能電池的光電效率。本文主要針對(duì)以下兩個(gè)方面進(jìn)行闡述:1,激子衰變過程中內(nèi)稟的離域現(xiàn)象;2,電場(chǎng)誘導(dǎo)的載流子聚變的禁阻。在光激發(fā)的作用下,電子躍遷產(chǎn)生的電子空穴對(duì)經(jīng)過弛豫后,最終形成激子態(tài)。對(duì)于衰變中的激子,我們運(yùn)用非絕熱動(dòng)力學(xué)方法發(fā)現(xiàn),偶極矩會(huì)驅(qū)使電子從原局域軌道轉(zhuǎn)移到幾個(gè)擴(kuò)展軌道,導(dǎo)致激子的離域�；趧�(dòng)態(tài)熒光光譜,以上激子的離域化其實(shí)是激子衰變的內(nèi)稟性質(zhì)。這種內(nèi)稟特性在聚合物太陽能電池中恰好充當(dāng)激子擴(kuò)散的橋梁。此原理也指出我們可以通過改變材料的偶極矩來提高有機(jī)太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率。以上研究?jī)?nèi)容全文發(fā)表于《Polymers》,為封面論文。當(dāng)給聚合物太陽能電池提供外部電場(chǎng)時(shí),我們發(fā)現(xiàn)外加電場(chǎng)會(huì)對(duì)聚合物太陽能電池中的帶電載流子產(chǎn)生巨大的影響。當(dāng)外部電場(chǎng)強(qiáng)度小于5.5×10~4V/cm時(shí),在聚合物太陽能電池中輸運(yùn)的帶電載流子會(huì)被激子的勢(shì)阱捕獲,從而形成帶電激子;當(dāng)外部電場(chǎng)范圍在5.5×10~4V/cm到8×10~5V/cm時(shí),載流子會(huì)因?yàn)橥獠侩妶?chǎng)獲得足夠的動(dòng)量逃離激子的勢(shì)阱避免被捕獲。如果電場(chǎng)強(qiáng)度超過8×10~5V/cm,帶電載流子會(huì)被強(qiáng)外場(chǎng)所解離。因此,在聚合物太陽能電池的表面施加適當(dāng)?shù)碾妶?chǎng)可以抑制帶電載流子的復(fù)合,以提高太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率。上述研究?jī)?nèi)容相關(guān)發(fā)表于《Optics Express》。
【圖文】：

初代有機(jī)太陽能電池的工作原理

圖 1.2 異質(zhì)結(jié)太陽能電池的工作原理穴對(duì)得以形成，隨后經(jīng)過弛豫后形成一個(gè)能量穩(wěn)定的激子態(tài)[16]。（2）聚合中的激子擴(kuò)散到電子給體與受體的接觸層即異質(zhì)結(jié)界面。（3）在聚合物接，，當(dāng)異質(zhì)結(jié)的施主和受主材料間的能級(jí)差大于激子的結(jié)合能，激子被解離成
【學(xué)位授予單位】：浙江師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM914.4

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本文編號(hào)：2689509