有機聚合物太陽能電池具有質(zhì)量輕,制作工藝簡單,成本低以及可以大面積制備等優(yōu)點,已經(jīng)成為太陽能電池研究的焦點。但是,同商業(yè)化的硅電池相比,有機太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率很低。本論文在研究中,采用時域有限差分法（Finite Difference Time Domain,FDTD）軟件模擬了不同周期、不同刻蝕深度下一維光柵、點陣、孔陣微結(jié)構(gòu)有機太陽能電池的透過率。模擬結(jié)果表明,當(dāng)一維光柵周期為350 nm,刻蝕深度為20 nm;點陣周期為300 nm,刻蝕深度為40 nm;孔陣周期為300 nm,刻蝕深度為80 nm,表現(xiàn)的對應(yīng)微結(jié)構(gòu)透過率最高。采用全息光刻技術(shù)在ITO玻璃襯底上制備微結(jié)構(gòu)有機太陽能電池。實驗得到最優(yōu)條件為:350 nm周期一維光柵圖形,最優(yōu)曝光時間為53 s;300 nm周期點陣圖形最優(yōu)曝光時間為27 s;300 nm周期孔陣圖形最優(yōu)曝光時間為24 s。刻蝕液最佳濃度比例為HCl:HNO₃:H₂O=9:1:6。在ITO圖形襯底上制備P3HT:PCBM體系和PBDB-T:ITIC小分子體系有機太陽能電池器件,對器件性能進(jìn)行了測試。針... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

硅基太陽能電池

圖 1.2 有機薄膜太陽能電池基于有機半導(dǎo)體的光伏技術(shù)的歷史可追溯到 20 世紀(jì)初，當(dāng)首次觀察到有機分[6-8]光電導(dǎo)率時，科學(xué)家們就已經(jīng)開始研究小分子和聚合物來制備光伏器件。但是種有機材料的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）很小，不超過 0.1％，直到 1986 年唐[9]實現(xiàn)供體和受體分子形成的雙層結(jié)構(gòu)，使 PCE 顯著增加到 1％。在之后的發(fā)展過程中著有機材料和器件結(jié)構(gòu)的改變，有機太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率正在逐步提高。預(yù)計在未來十年中，基于薄膜太陽能電池的快速發(fā)展，晶體硅太陽能電池所占會有所下降，但它仍然占據(jù)主要地位。而薄膜電池會隨著轉(zhuǎn)換效率的提高以及制電池設(shè)備價格的降低等原因，具有很大的發(fā)展?jié)摿ΑＤ壳�，有機太陽能電池的轉(zhuǎn)率己超過了工業(yè)方面 12%的標(biāo)準(zhǔn)，以鈣欽礦材料的無機雜化電池的轉(zhuǎn)換效率一直上升階段。如果解決效率和穩(wěn)定性方面的問題，則有機太陽能電池在光伏、裝飾域?qū)l(fā)揮巨大潛力[10]。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

第二章 有機太陽能電池的基本原理電池的工作原理池的材料是由具有光敏性質(zhì)的有機物構(gòu)成的，以這些光敏性質(zhì)的有機材料均具有共軛結(jié)構(gòu)并且有yanine)等。有機太陽能電池的器件結(jié)構(gòu)如圖 2.1陰極和有機活性層�；钚詫邮请姵刈铌P(guān)鍵的部分陽能電池又分為單層結(jié)構(gòu)、雙層異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)、體]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]日本Kaneka公司研發(fā)太陽能電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)26.3%[J]. 威鋒.  軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品. 2017(07)
[2]基于全息光刻系統(tǒng)制備528nm周期孔陣圖形[J]. 葉鎮(zhèn),王勇,高占琦,劉丹丹,莊允益,張思源,王曉華.  中國激光. 2015(08)
[3]1954年4月25日:貝爾實驗室示范了第一個實用的硅太陽能電池[J]. 蕭如珀,楊信男.  現(xiàn)代物理知識. 2013(02)
[4]基于光子晶體的高效太陽能電池反射器的研究[J]. 盧輝東,沈宏君,呂冬妮,張瑞.  大連大學(xué)學(xué)報. 2012(03)
[5]太陽能光伏產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展理論研究思考[J]. 周四清,馬超群,李林.  科技進(jìn)步與對策. 2007(07)

博士論文
[1]石墨烯雜化材料在聚合物太陽能電池中的應(yīng)用研究[D]. 鄭巧.武漢大學(xué) 2013

碩士論文
[1]基于FDFD方法的有機太陽能電池光電特性研究[D]. 程璐璐.安徽大學(xué) 2017
[2]有機光伏太陽能電池中電子收集層的研究[D]. 施璦麗.蘇州大學(xué) 2014
[3]硅太陽電池中微納結(jié)構(gòu)陷光及電學(xué)特性研究[D]. 余孟堯.上海交通大學(xué) 2014
[4]基于光學(xué)微結(jié)構(gòu)減小硅太陽能電池反射光損失的研究[D]. 彭露露.安徽大學(xué) 2013



本文編號：3503928