無機(jī)氧化鋅(ZnO)材料具有電子遷移率高、成本低廉、環(huán)境穩(wěn)定性好、透明度高以及空穴阻擋特性優(yōu)異等優(yōu)勢,因此常用于倒置有機(jī)光伏器件(OPVs)的陰極界面層(CIL)。溶膠-凝膠法是ZnO CIL常用的制備方法之一。然而,利用溶膠-凝膠法制備的ZnO界面存在以下兩個(gè)方面的問題:較高的缺陷態(tài)密度導(dǎo)致較為嚴(yán)重的載流子復(fù)合;無機(jī)ZnO與基于有機(jī)材料的光敏層之間不兼容的化學(xué)界面不利于界面處的電子萃取。針對(duì)上述兩個(gè)方面的問題,本文主要通過設(shè)計(jì)新型的界面結(jié)構(gòu)、構(gòu)筑復(fù)合薄膜來優(yōu)化ZnO界面性質(zhì),構(gòu)筑高性能的OPVs,具體內(nèi)容如下:(1)利用簡單的一步溶液旋涂方法制備一種具有有機(jī)/無機(jī)梯度擴(kuò)散結(jié)構(gòu)的新型界面層。該有機(jī)/無機(jī)梯度擴(kuò)散界面層(G-ZnO/ITIC)是由無機(jī)ZnO和n型有機(jī)半導(dǎo)體3,9-雙(2-亞甲基-(3-(1,1-二氰基亞甲基)-茚酮))-5,5,11,11-四(4-己基苯基)-二硫代[2,3-d:2,3-d]-s-茚酮[1,2-b:5,6-b]-二噻吩(ITIC)組成的。系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究表明,G-ZnO/ITIC復(fù)合膜可以優(yōu)化接觸界面,并且通過調(diào)控ITIC分子在陰極界面中的分布實(shí)現(xiàn)能級(jí)結(jié)構(gòu)的...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1OPV器件的結(jié)構(gòu)類型（a）單層器件、（b）平面異質(zhì)結(jié)器件、（c）本體異質(zhì)結(jié)器件及（d）疊層器件

南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論3圖1.1OPV器件的結(jié)構(gòu)類型（a）單層器件、（b）平面異質(zhì)結(jié)器件、（c）本體異質(zhì)結(jié)器件及（d）疊層器件目前，常用的本體異質(zhì)結(jié)OPV器件的基本結(jié)構(gòu)通常包括：收集自由電荷的陰/陽電極、陰極界面層（CIL）或陽極界面層（AIL）以及光吸收的有機(jī)....

圖1.2（a）正置OPV器件與（b）倒置OPV器件結(jié)構(gòu)的組成[9]

南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論4圖1.2（a）正置OPV器件與（b）倒置OPV器件結(jié)構(gòu)的組成[9]（3）陰極/陽極界面層由于透明電極ITO的WF接近-4.7eV[10]，通常高于有機(jī)光敏層材料的最高占據(jù)分子軌道（HOMO）能級(jí)，而遠(yuǎn)低于其最低未占分子軌道（LUMO）能級(jí)....

圖1.3OPV器件中常用作陰/陽極界面層的有機(jī)材料的分子結(jié)構(gòu)[9]

南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論5面層的部分有機(jī)材料的分子結(jié)構(gòu)如圖1.3所示，比如富勒烯衍生物以及聚合物材料等。在OPV器件中，由于聚（3,4-乙撐二氧噻吩）：聚苯乙烯磺酸鹽（PEDOT:PSS）具有良好的透明性、高電導(dǎo)率和可溶液加工等特征[21]，因此常用作器件的陽極界....

圖1.4本體異質(zhì)結(jié)OPV器件的工作機(jī)理示意圖[9]

南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論6子。優(yōu)良性能的OPV器件一般具有較高的光吸收效率以及較寬的吸收光譜，從而使有機(jī)光敏層產(chǎn)生更多的激子。（2）激子的擴(kuò)散在有機(jī)介質(zhì)中，形成的激子主要通過能量傳遞（Frster能量傳遞或Dexter能量傳遞）的方式擴(kuò)散到給體材料與受體材料的界面....

本文編號(hào)：3917875