水相加工的聚合物纳米晶杂化太阳能电池的性能优化及机理研究
水相加工的聚合物纳米晶杂化太阳能电池的性能优化及机理研究【摘要】:水作为溶剂加工制备太阳能电池具有环境友好、生产安全性高等优点,一直是研究人员奋斗的目标。目前,水相加工的太阳能电池
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O631;TM914.4
【目录】:
- 摘要5-7
- Abstract7-14
- 第1章14-46
- 1.1 引言14-15
- 1.2 水溶液加工的聚合物太阳能电池15-23
- 1.2.1 侧链为氨基的导电聚合物15-16
- 1.2.2 侧链为负电或中性的导电聚合物16-19
- 1.2.3 聚芳基乙炔类导电聚合物19-20
- 1.2.4 微乳液纳米粒子20-23
- 1.3 聚合物纳米晶杂化太阳能电池23-31
- 1.3.1 聚合物纳米晶杂化太阳能电池的基本原理23-25
- 1.3.2 聚合物纳米晶杂化太阳能电池的表征25-28
- 1.3.3 限制聚合物纳米晶杂化太阳能电池性能的关键因素28-30
- 1.3.4 聚合物纳米晶杂化太阳能电池的器件结构30-31
- 1.4 纳米晶太阳能电池31-36
- 1.4.1 纳米晶太阳能电池的基本原理32
- 1.4.2 纳米晶太阳能电池的影响因素及表征32-34
- 1.4.3 纳米晶太阳能电池的器件结构34-36
- 1.5 本论文的设计思想与研究内容36-37
- 1.6 参考文献37-46
- 第2章 水溶液加工的杂化太阳能电池的器件结构与性能46-71
- 2.1 引言46-47
- 2.2 水溶液加工的正式杂化太阳能电池及活性层热稳定性47-52
- 2.2.1 实验部分47-48
- 2.2.1.1 实验原料47
- 2.2.1.2 材料合成47
- 2.2.1.3 器件制备47-48
- 2.2.1.4 表征仪器48
- 2.2.2 结果与讨论48-52
- 2.2.2.1 材料表征48-49
- 2.2.2.2 器件制备及表征49-50
- 2.2.2.3 杂化薄膜的热稳定性50-52
- 2.3 水溶液加工的反式杂化太阳能电池52-59
- 2.3.1 实验部分52-54
- 2.3.1.1 实验原料52
- 2.3.1.2 材料合成52-53
- 2.2.1.3 器件制备53
- 2.3.1.4 表征仪器53-54
- 2.3.2 结果与讨论54-59
- 2.3.2.1 器件制备54
- 2.3.2.2 界面层的作用54-57
- 2.3.2.3 正反结构器件性能对比57-58
- 2.3.2.4 微观形貌与器件性能的关系58-59
- 2.4 水溶液加工的n-i结构杂化太阳能电池59-66
- 2.4.1 实验部分59-61
- 2.4.1.1 实验原料59-60
- 2.4.1.2 材料合成60
- 2.4.1.3 器件制备60
- 2.4.1.4 表征仪器60-61
- 2.4.2 结果与讨论61-66
- 2.4.2.1 器件结构设计与可行性61-63
- 2.4.2.2 器件性能63-66
- 2.5 本章小结66-67
- 2.6 参考文献67-71
- 第3章 水溶液加工的纳米晶太阳能电池71-92
- 3.1 引言71
- 3.2 水溶液加工的CdTe纳米晶太阳能电池71-79
- 3.2.1 实验部分71-72
- 3.2.1.1 实验原料71-72
- 3.2.1.2 材料合成72
- 3.2.1.3 器件制备72
- 3.2.1.4 表征仪器72
- 3.2.2 结果与讨论72-79
- 3.2.2.1 CdS的生成73-74
- 3.2.2.2 CdTe-CdS异质节的生成74-79
- 3.3 退火温度对纳米晶电池性能及载流子动力学的影响79-90
- 3.3.1 实验部分79-80
- 3.3.1.1 实验原料79
- 3.3.1.2 材料合成79
- 3.3.1.3 器件制备79
- 3.3.1.4 表征仪器79-80
- 3.3.2 结果与讨论80-90
- 3.3.2.1 纳米晶的生长80-81
- 3.3.2.2 退火温度对载流子动力学的影响81-84
- 3.3.2.3 退火温度对器件性能的影响84-87
- 3.3.2.4 器件工作原理87-90
- 3.4 本章小结90
- 3.5 参考文献90-92
- 第4章 聚合物修饰的纳米晶电池92-120
- 4.1 引言92-93
- 4.2 MPPV-CdTe杂化太阳能电池及聚合物的作用93-102
- 4.2.1 实验部分93-94
- 4.2.1.1 实验原料93
- 4.2.1.2 材料合成93
- 4.2.1.3 器件制备93-94
- 4.2.1.4 表征仪器94
- 4.2.2 结果与讨论94-102
- 4.2.2.1 MPPV的合成及表征94-96
- 4.2.2.2 器件性能96-97
- 4.2.2.3 MPPV的作用97-102
- 4.3 异质节本质及器件优化102-113
- 4.3.1 实验部分102-104
- 4.3.1.1 实验原料102
- 4.3.1.2 材料合成102-103
- 4.3.1.3 器件制备103
- 4.3.1.4 表征仪器103-104
- 4.3.2 结果与讨论104-113
- 4.3.2.1 器件结构及材料表征104-106
- 4.3.2.2 器件结构及材料表征106-108
- 4.3.2.3 聚合物的作用108-110
- 4.3.2.4 器件优化110-113
- 4.4 后扩散法制备体相异质节113-117
- 4.4.1 实验部分113-114
- 4.4.1.1 实验原料113-114
- 4.4.1.2 材料合成114
- 4.4.1.3 器件制备114
- 4.4.1.4 表征仪器114
- 4.4.2 结果与讨论114-117
- 4.4.2.1 孔洞形成115-116
- 4.4.2.2 器件性能116-117
- 4.5 本章小结117-118
- 4.6 参考文献118-120
- 第5章 结论120-122
- 作者简介及攻读学位期间取得的学术成果122-126
- 致谢126
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