有機光伏器件（Organic photovoltaic devices,OPV）由于具有綠色環(huán)保、輕薄、制造成本低、柔性等眾多特點,將來有望成為下一代太陽能光伏設備。然而,單結(jié)OPV中有源層的厚度通常較薄,使得OPV光吸收效率低,通過在OPV中引入不同形貌的微結(jié)構(gòu),可以有效提升OPV的光電轉(zhuǎn)換效率。例如:在OPV中引入微米周期的光柵結(jié)構(gòu),利用光散射作用可有效增加OPV的光電轉(zhuǎn)換效率;通過在OPV中引入納米尺度周期金屬光柵結(jié)構(gòu)或是金屬納米粒子,利用光柵誘導金屬表面的表面等離子體場增強效應,可有效增加OPV的光吸收效率。本論文的研究內(nèi)容主要圍繞OPV光電轉(zhuǎn)換效率低的問題,通過在OPV中引入微納米復合結(jié)構(gòu),利用微米光柵的散射作用以及納米光柵誘導金屬電極表面的表面等離子體場增強效應的雙重機制來提高OPV的光電轉(zhuǎn)換效率。同時,通過在疊層OPV中引入合金納米粒子作為連接兩個子電池的中間層,降低陰極緩沖層與中間層的勢壘,有效增加了OPV的光電轉(zhuǎn)換效率。論文主要內(nèi)容包括以下幾個方面:1.基于光刻技術(shù)與雙光束干涉技術(shù)制備不同形貌的周期性微納米結(jié)構(gòu)基于傳統(tǒng)光刻技術(shù),選用SU-8負性光刻膠作為加工原料,利用... 

【文章來源】：華僑大學福建省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 有機太陽能電池的發(fā)展歷程
    1.2 有機太陽能電池的理論基礎(chǔ)
        1.2.1 有機太陽能電池的基本原理
        1.2.2 有機太陽能電池的結(jié)構(gòu)
    1.3 表面等離子體
        1.3.1 表面等離子體概述
        1.3.2 表面等離子體特性及其耦合方式
        1.3.3 表面等離子體應用于有機太陽能電池的研究
    1.4 論文選題的意義及主要工作
        1.4.1 論文選題的意義
        1.4.2 本論文的主要工作
第2章 微、納米結(jié)構(gòu)的制備
    2.1 引言
    2.2 光刻技術(shù)簡介
        2.2.1 接近式光刻
        2.2.2 雙光束干涉光刻
    2.3 微、納米結(jié)構(gòu)襯底制備
        2.3.1 微米結(jié)構(gòu)襯底制備
        2.3.2 納米結(jié)構(gòu)襯底制備
        2.3.3 微納米復合結(jié)構(gòu)襯底制備
    2.4 微、納米結(jié)構(gòu)襯底形貌表征及分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 微、納米結(jié)構(gòu)襯底提高OPV性能的研究
    3.1 引言
    3.2 基于微、納米結(jié)構(gòu)襯底OPV的制備
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 OPV制備及測試
    3.3 微米結(jié)構(gòu)提高OPV性能的分析
    3.4 納米結(jié)構(gòu)提高OPV性能的分析
    3.5 微納米復合結(jié)構(gòu)提高OPV性能的分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 合金納米粒子提高疊層OPV性能的研究
    4.1 引言
    4.2 基于合金納米粒子疊層OPV的制備
    4.3 實驗結(jié)果分析
        4.3.1 合金納米粒子的分析
        4.3.2 不同合金納米粒子對疊層OPV性能的影響
    4.4 總結(jié)
第5章 總結(jié)
    5.1 本論文工作總結(jié)
    5.2 進一步工作展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術(shù)論文與科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]有機太陽能電池的發(fā)展、應用及展望[J]. 黃輝.  工程研究-跨學科視野中的工程. 2017(06)
[2]表面等離子體-微腔激元對頂入射有機薄膜太陽能電池光吸收效率的增強[J]. 金玉,王康,鄒道華,吳志軍,相春平.  發(fā)光學報. 2017(11)
[3]石墨烯/n-Si肖特基結(jié)太陽能電池的性能限制因素及效率提升方法[J]. 尚鈺東,陳秀華,李紹元,馬文會,王月春,向富維.  材料導報. 2017(03)
[4]利用蛾眼結(jié)構(gòu)提高有機太陽能電池光吸收效率的理論研究[J]. 白昱,郭曉陽,劉星元.  發(fā)光學報. 2015(05)
[5]金屬納米結(jié)構(gòu)的表面等離子體激元提高有機太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的研究進展[J]. 沙春芳,李衡,楊瀟,盛傳祥.  光電子技術(shù). 2013(04)
[6]微納光柵結(jié)構(gòu)增強聚合物太陽能電池光吸收的研究[J]. 李國龍,李進.  物理學報. 2012(20)
[7]用于大面積周期性圖形制造的激光干涉光刻[J]. 張錦,馮伯儒,郭永康,蔣世磊,宗德蓉,杜驚雷,曾陽素,高福華.  光電工程. 2001(06)

博士論文
[1]基于表面等離子體激元的新型器件功能與光學效應研究[D]. 向吟嘯.南開大學 2014
[2]表面等離子體增強有機光電器件效率研究[D]. 金玉.吉林大學 2013
[3]激光干涉光刻技術(shù)[D]. 張錦.四川大學 2003

碩士論文
[1]表面等離激元納米結(jié)構(gòu)調(diào)控光的傳播及吸收特性研究[D]. 張收.太原理工大學 2015



本文編號：3168196