有機(jī)太陽(yáng)能電池作為太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化的媒介,具有質(zhì)量輕,制造成本低,可以通過(guò)卷對(duì)卷技術(shù)大面積制備等優(yōu)點(diǎn),從而引起人們的廣泛關(guān)注。在過(guò)去的幾十年里,單結(jié)有機(jī)太陽(yáng)能電池有明顯的進(jìn)步,已認(rèn)證的光電轉(zhuǎn)換效率突破了13%。然而由于其本身結(jié)構(gòu)造成的能級(jí)不匹配,以及不平衡的載流子遷移率,嚴(yán)重限制了其進(jìn)一步的發(fā)展。為了解決這一限制,一個(gè)有效的策略是在電極和活性層之間引入界面材料,最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)高的光電轉(zhuǎn)換效率。在本文中,合成了幾種富勒烯衍生物,并作為界面材料應(yīng)用在有機(jī)太陽(yáng)能電池中,探究了分子結(jié)構(gòu)與太陽(yáng)能電池性能之間的關(guān)系。具體內(nèi)容如下:合成了具有不同加成數(shù)目的富勒烯衍生物,作為電子傳輸層應(yīng)用在有機(jī)太陽(yáng)能電池中,提高電池性能。對(duì)于PBDB-T:ITIC-M電池,電池效率從6.21%提高到12.20%;而在PTB7-Th:PC₇₁BM電池中,使用Tri-EMC₆₀作為界面材料,電池效率從5.83%提高到了9.79%。通過(guò)對(duì)PBDB-T:ITIC-M系統(tǒng)的研究,發(fā)現(xiàn)EMC₆₀能夠有效的優(yōu)化能級(jí)結(jié)構(gòu),減少界面接觸電阻,提高電子提取能力,從而提高電池性能。... 

【文章來(lái)源】：遼寧大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 概述
    1.2 有機(jī)太陽(yáng)能電池簡(jiǎn)介
        1.2.1 有機(jī)太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 有機(jī)太陽(yáng)能電池的工作原理
        1.2.3 有機(jī)太陽(yáng)能電池的性能參數(shù)
    1.3 有機(jī)太陽(yáng)能電池界面層的研究進(jìn)展
        1.3.1 空穴傳輸層
        1.3.2 電子傳輸層
    1.4 富勒烯界面材料在有機(jī)太陽(yáng)能電池中的研究進(jìn)展
        1.4.1 有機(jī)酸類富勒烯界面材料
        1.4.2 醇、酯基類富勒烯界面材料
        1.4.3 氨基、季銨鹽類富勒烯界面材料
        1.4.4 交聯(lián)基團(tuán)的富勒烯界面材料
    1.5 本論文的選題意義及研究?jī)?nèi)容
第2章 富勒烯衍生物加成數(shù)目對(duì)光伏性能的影響
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料、試劑
        2.2.2 主要儀器
        2.2.3 化合物EMC_(60)的合成
        2.2.4 EMC_(60)電化學(xué)性質(zhì)的測(cè)試
        2.2.5 電池的制備與表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 EMC_(60)電化學(xué)性質(zhì)的研究
        2.3.2 EMC_(60)導(dǎo)電性能的研究
        2.3.3 EMC_(60)形貌的研究
        2.3.4 EMC_(60)對(duì)電池性能的影響
        2.3.5 EMC_(60)對(duì)陰極表面功函的影響
        2.3.6 EMC_(60)對(duì)電池激子解離的影響
        2.3.7 EMC_(60)對(duì)界面復(fù)合的影響
        2.3.8 EMC_(60)對(duì)電池吸光性能的影響
        2.3.9 EMC_(60)對(duì)PTB7-Th：PC71BM電池性能的影響
    2.4 本章小結(jié)
第3章 富勒烯衍生物取代基對(duì)光伏性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料、試劑
        3.2.2 主要儀器
        3.2.3 化合物FPI-A和FPI-E的合成
        3.2.4 電池的制備與表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 FPI-E、FPI-A的性質(zhì)研究
        3.3.2 FPI-E、FPI-A形貌的研究
        3.3.3 ZnO/FPI-E和ZnO/FPI-A的電子遷移率
        3.3.4 FPI-E、FPI-A對(duì)PTB7-Th：PC_(71)BM電池性能的影響
        3.3.5 FPI-E、FPI-A對(duì)電池激子解離的影響
        3.3.6 ZnO/FPI-A和ZnO/FPI-E電池阻抗譜的研究
        3.3.7 ZnO/FPI-A和ZnO/FPI-E電池重復(fù)性測(cè)試
        3.3.8 ZnO/FPI-A和ZnO/FPI-E電池穩(wěn)定性測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加科研情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]富勒烯類界面修飾材料在聚合物太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用[J]. 趙富穩(wěn),蔣禮,王春儒.  中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2016(10)



本文編號(hào)：3182098