為了解決化石能源短缺的問題,科研工作者開始探索新能源。太陽能作為取之不盡、用之不竭的可再生能源,引起了研究者地廣泛關(guān)注。目前,直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的光電轉(zhuǎn)換技術(shù)是最有效利用太陽能的技術(shù)。有機太陽電池相對于無機太陽電池來說,具有可低溫溶液加工、成本低和質(zhì)量輕等優(yōu)點,而界面材料作為提高器件性能的重要材料,引起了研究的熱潮。n-型陰極界面材料因其優(yōu)異的電子傳輸性能,具有應用于大面積器件制備的優(yōu)勢。本論文的工作圍繞n-型陰極界面材料展開,通過選用不同的給體單元、受體單元和極性基團,研究界面材料的性能。在第二章中,我們將帶有季銨極性基團的三嗪單元通過炔橋分別與卟啉環(huán)和氨基芴相連接,合成了兩個小分子界面材料TEH-ZnP-ET-TAZ-Br和FN-ET-TAZ-Br。在PTB7:PC₇₁BM體系中,以FN-ET-TAZ-Br和TEH-ZnP-ET-TAZ-Br作為陰極界面材料,器件的光電轉(zhuǎn)換效率分別為6.82%和7.87%,明顯高于無界面層器件的效率(4.17%)。研究表明,擴大共軛環(huán)可以協(xié)調(diào)分子的電子傳輸性能,提高電荷傳輸性能,從而提高器件的性能。在第三章中,我們以卟啉環(huán)...

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 有機太陽電池簡介
        1.2.1 有機太陽電池的發(fā)展歷程
        1.2.2 有機太陽電池的工作原理
        1.2.3 有機太陽電池的性能參數(shù)
    1.3 界面材料在有機太陽電池中的作用
        1.3.1 有機/電極界面的能級調(diào)節(jié)
        1.3.2 提高電荷傳輸和電極選擇性
        1.3.3 調(diào)節(jié)本體異質(zhì)結(jié)的形貌和提高器件穩(wěn)定性
    1.4 有機太陽電池小分子陰極界面材料的研究進展
        1.4.1 中性共軛小分子陰極界面材料
            1.4.1.1 P-型中性共軛小分子陰極界面
            1.4.1.2 N-型中性共軛小分子陰極界面
        1.4.2 小分子電解質(zhì)陰極界面材料
        1.4.3 小分子兩性離子陰極界面材料
    1.5 本論文的研究內(nèi)容和創(chuàng)新之處
        1.5.1 本論文的研究內(nèi)容
        1.5.2 本論文的創(chuàng)新之處
第二章 基于三嗪單元的陰極界面材料的合成及光伏性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑與原料
        2.2.2 表征設備及儀器
        2.2.3 中間體的合成
        2.2.4 目標產(chǎn)物的合成
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 目標產(chǎn)物的合成與表征
        2.3.2 目標產(chǎn)物的光學特性
        2.3.3 目標產(chǎn)物的伏安特性
        2.3.4 目標產(chǎn)物的光伏性能研究
            2.3.4.1 器件電流-電壓(J-V)曲線的研究
            2.3.4.2 器件外量子效率EQE的研究
            2.3.4.3 器件暗電流特性的研究
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于卟啉的n-型陰極界面材料的合成及光伏性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑與原料
        3.2.2 表征設備及儀器
        3.2.3 中間體的合成
        3.2.4 目標產(chǎn)物的合成
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 目標產(chǎn)物的合成與表征
        3.3.2 目標產(chǎn)物的光學特性
        3.3.3 目標產(chǎn)物的伏安特性
        3.3.4 目標產(chǎn)物的光伏性能研究
            3.3.4.1 器件電流-電壓(J-V)曲線的研究
            3.3.4.2 器件外量子效率EQE的研究
            3.3.4.3 器件暗電流特性的研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 菲啰啉類n-型陰極界面材料的合成及光伏性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試劑與原料
        4.2.2 表征設備及儀器
        4.2.3 中間體的合成
        4.2.4 目標產(chǎn)物的合成
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 目標產(chǎn)物的合成與表征
        4.3.2 目標產(chǎn)物的光學特性
        4.3.3 目標產(chǎn)物的伏安特性
        4.3.4 目標產(chǎn)物的光伏性能研究
            4.3.4.1 器件電流-電壓(J-V)曲線的研究
            4.3.4.2 器件外量子效率EQE的研究
            4.3.4.3 器件光生電流特性的研究
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3785948