【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,科學家一直致力于提高有機太陽能電池的光電效率。本文主要針對以下兩個方面進行闡述:1,激子衰變過程中內稟的離域現象;2,電場誘導的載流子聚變的禁阻。在光激發(fā)的作用下,電子躍遷產生的電子空穴對經過弛豫后,最終形成激子態(tài)。對于衰變中的激子,我們運用非絕熱動力學方法發(fā)現,偶極矩會驅使電子從原局域軌道轉移到幾個擴展軌道,導致激子的離域�；趧討B(tài)熒光光譜,以上激子的離域化其實是激子衰變的內稟性質。這種內稟特性在聚合物太陽能電池中恰好充當激子擴散的橋梁。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太陽能電池的光電轉化效率。以上研究內容全文發(fā)表于《Polymers》,為封面論文。當給聚合物太陽能電池提供外部電場時,我們發(fā)現外加電場會對聚合物太陽能電池中的帶電載流子產生巨大的影響。當外部電場強度小于5.5×10~4V/cm時,在聚合物太陽能電池中輸運的帶電載流子會被激子的勢阱捕獲,從而形成帶電激子;當外部電場范圍在5.5×10~4V/cm到8×10~5V/cm時,載流子會因為外部電場獲得足夠的動量逃離激子的勢阱避免被捕獲。如果電場強度超過8×10~5V/cm,帶電載流子會被強外場所解離。因此,在聚合物太陽能電池的表面施加適當的電場可以抑制帶電載流子的復合,以提高太陽能電池的轉化效率。上述研究內容相關發(fā)表于《Optics Express》。
【圖文】：

初代有機太陽能電池的工作原理

圖 1.2 異質結太陽能電池的工作原理穴對得以形成，隨后經過弛豫后形成一個能量穩(wěn)定的激子態(tài)[16]。（2）聚合中的激子擴散到電子給體與受體的接觸層即異質結界面。（3）在聚合物接，，當異質結的施主和受主材料間的能級差大于激子的結合能，激子被解離成
【學位授予單位】：浙江師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM914.4

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本文編號：2689509