聚合物太陽能電池(PSCs)由于其作為清潔能源的潛在應(yīng)用以及大面積制造的可能性而受到廣泛關(guān)注。其中,電子傳輸層(ETL)是PSCs中實(shí)現(xiàn)有效電子提取和電子傳輸?shù)闹匾M件,因而對(duì)改善PSCs的性能發(fā)揮了關(guān)鍵作用。本論文首次將基于磺酸根抗衡離子的陽離子聚電解質(zhì)作為ETL用于PSCs,并且探討不同的烷基磺酸根抗衡離子對(duì)材料性能的影響。主要包括兩個(gè)方面:1、制備了基于甲基磺酸根(PEIE-MSB)、碘離子(PEIE-DIB)和氫氧根離子(PEIE-OH)陽離子聚電解質(zhì)。將這三種材料分別作為PSCs的ETL,制備反向PSCs器件(活性層為PTB7-Th:PC₇₁BM),并研究材料和器件的光伏性能。其中基于PEIE-MSB的器件性能最為優(yōu)異,PCE為10.30%;而基于PEIE-DIB和PEIE-OH的器件PCE分別為9.72%和10.07%。研究結(jié)果表明,基于PEIE-MSB的光活性層表現(xiàn)出了更好的納米相形貌和界面接觸,以及更少的界面缺陷,故其電子傳輸性能要優(yōu)于PEIE-DIB和PEIE-OH。將PEIE-MSB應(yīng)用在PM6:IT–4F和PM6:Y6作為活性層的反向PSCs...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1聚合物太陽能電池發(fā)展歷程

湘潭大學(xué)碩士論文2的能量轉(zhuǎn)換效率（PCE）已經(jīng)超過16%，串聯(lián)電池達(dá)到了17%[4-7]。我們可以說，PSCs進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)大規(guī)模應(yīng)用的日子可能不再遙遠(yuǎn)。圖1.1聚合物太陽能電池發(fā)展歷程1.2聚合物太陽能電池的簡介1.2.1聚合物太陽能電池的器件結(jié)構(gòu)經(jīng)過了近二十年的發(fā)展，PSCs....

圖1.3（a）正向器件及（b）反向器件的結(jié)構(gòu)示意圖

O）作為正極，蒸鍍的金屬電極作為負(fù)極，而反向器件則相反。根據(jù)正向/反向器件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，器件中的界面修飾層也會(huì)有所變化。正向器件中修飾ITO的為HTL，一般是PEDOT:PSS，而ETL夾在活性層與金屬電極之間，一般是LiF、Ca等。而反向器件中修飾ITO的為ETL，目前用的最多的....

圖1.4聚合物太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換機(jī)理示意圖

湘潭大學(xué)碩士論文5軌道。（4）電荷的傳輸：分離后的自由電子和空穴分別沿受體和給體材料傳輸。在這個(gè)傳輸過程中，由于雙分子復(fù)合和陷阱捕獲的原因，電子和空穴都會(huì)有所損耗，使得電荷傳輸性能下降。（5）電荷的收集及電流的產(chǎn)生：電子和空穴分別傳輸至ETL和HTL，然后被負(fù)極和正極收集，從而形....

圖1.5聚合物太陽能電池的標(biāo)準(zhǔn)J-V曲線

湘潭大學(xué)碩士論文5軌道。（4）電荷的傳輸：分離后的自由電子和空穴分別沿受體和給體材料傳輸。在這個(gè)傳輸過程中，由于雙分子復(fù)合和陷阱捕獲的原因，電子和空穴都會(huì)有所損耗，使得電荷傳輸性能下降。（5）電荷的收集及電流的產(chǎn)生：電子和空穴分別傳輸至ETL和HTL，然后被負(fù)極和正極收集，從而形....

本文編號(hào)：3949067