有機(jī)太陽(yáng)電池n-型陰極界面材料的合成及光伏性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-08 03:52
為了解決化石能源短缺的問(wèn)題,科研工作者開(kāi)始探索新能源。太陽(yáng)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(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的光電轉(zhuǎn)換技術(shù)是最有效利用太陽(yáng)能的技術(shù)。有機(jī)太陽(yáng)電池相對(duì)于無(wú)機(jī)太陽(yáng)電池來(lái)說(shuō),具有可低溫溶液加工、成本低和質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn),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(yīng)用于大面積器件制備的優(yōu)勢(shì)。本論文的工作圍繞n-型陰極界面材料展開(kāi),通過(guò)選用不同的給體單元、受體單元和極性基團(tuán),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(tuán)的三嗪?jiǎn)卧ㄟ^(guò)炔橋分別與卟啉環(huán)和氨基芴相連接,合成了兩個(gè)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(wú)界面層器件的效率(4.17%)。研究表明,擴(kuò)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(yè)數(shù)】:109 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 有機(jī)太陽(yáng)電池簡(jiǎn)介
1.2.1 有機(jī)太陽(yáng)電池的發(fā)展歷程
1.2.2 有機(jī)太陽(yáng)電池的工作原理
1.2.3 有機(jī)太陽(yáng)電池的性能參數(shù)
1.3 界面材料在有機(jī)太陽(yáng)電池中的作用
1.3.1 有機(jī)/電極界面的能級(jí)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(jī)太陽(yáng)電池小分子陰極界面材料的研究進(jìn)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?jī)?nèi)容和創(chuàng)新之處
1.5.1 本論文的研究?jī)?nèi)容
1.5.2 本論文的創(chuàng)新之處
第二章 基于三嗪?jiǎn)卧年帢O界面材料的合成及光伏性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 試劑與原料
2.2.2 表征設(shè)備及儀器
2.2.3 中間體的合成
2.2.4 目標(biāo)產(chǎn)物的合成
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 目標(biāo)產(chǎn)物的合成與表征
2.3.2 目標(biāo)產(chǎn)物的光學(xué)特性
2.3.3 目標(biāo)產(chǎn)物的伏安特性
2.3.4 目標(biāo)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(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 試劑與原料
3.2.2 表征設(shè)備及儀器
3.2.3 中間體的合成
3.2.4 目標(biāo)產(chǎn)物的合成
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 目標(biāo)產(chǎn)物的合成與表征
3.3.2 目標(biāo)產(chǎn)物的光學(xué)特性
3.3.3 目標(biāo)產(chǎn)物的伏安特性
3.3.4 目標(biāo)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(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 試劑與原料
4.2.2 表征設(shè)備及儀器
4.2.3 中間體的合成
4.2.4 目標(biāo)產(chǎn)物的合成
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 目標(biāo)產(chǎn)物的合成與表征
4.3.2 目標(biāo)產(chǎn)物的光學(xué)特性
4.3.3 目標(biāo)產(chǎn)物的伏安特性
4.3.4 目標(biāo)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(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號(hào):3785948
【文章頁(yè)數(shù)】:109 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 有機(jī)太陽(yáng)電池簡(jiǎn)介
1.2.1 有機(jī)太陽(yáng)電池的發(fā)展歷程
1.2.2 有機(jī)太陽(yáng)電池的工作原理
1.2.3 有機(jī)太陽(yáng)電池的性能參數(shù)
1.3 界面材料在有機(jī)太陽(yáng)電池中的作用
1.3.1 有機(jī)/電極界面的能級(jí)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(jī)太陽(yáng)電池小分子陰極界面材料的研究進(jìn)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?jī)?nèi)容和創(chuàng)新之處
1.5.1 本論文的研究?jī)?nèi)容
1.5.2 本論文的創(chuàng)新之處
第二章 基于三嗪?jiǎn)卧年帢O界面材料的合成及光伏性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 試劑與原料
2.2.2 表征設(shè)備及儀器
2.2.3 中間體的合成
2.2.4 目標(biāo)產(chǎn)物的合成
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 目標(biāo)產(chǎn)物的合成與表征
2.3.2 目標(biāo)產(chǎn)物的光學(xué)特性
2.3.3 目標(biāo)產(chǎn)物的伏安特性
2.3.4 目標(biāo)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(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 試劑與原料
3.2.2 表征設(shè)備及儀器
3.2.3 中間體的合成
3.2.4 目標(biāo)產(chǎn)物的合成
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 目標(biāo)產(chǎn)物的合成與表征
3.3.2 目標(biāo)產(chǎn)物的光學(xué)特性
3.3.3 目標(biāo)產(chǎn)物的伏安特性
3.3.4 目標(biāo)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(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 試劑與原料
4.2.2 表征設(shè)備及儀器
4.2.3 中間體的合成
4.2.4 目標(biāo)產(chǎn)物的合成
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 目標(biāo)產(chǎn)物的合成與表征
4.3.2 目標(biāo)產(chǎn)物的光學(xué)特性
4.3.3 目標(biāo)產(chǎn)物的伏安特性
4.3.4 目標(biāo)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(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
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