纳米晶形貌可控合成及聚合物复合太阳能电池研究
纳米晶形貌可控合成及聚合物复合太阳能电池研究【摘要】:纳米晶赋予了材料在可见及近红外区域显著的光学吸收,加上其空间三维结构开辟了纳米材料电子传递的捷径,成为在太阳能电池领域最具潜力
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TB383.1;TM914.4
【目录】:
- 摘要5-7
- Abstract7-9
- 目录9-12
- 第一章 绪论12-35
- 1.1 研究背景及课题来源12-13
- 1.2 纳米晶的基本概念13-14
- 1.3 纳米晶的应用14-21
- 1.3.1 纳米晶在发光二极管的应用14-16
- 1.3.2 纳米晶在红外探测器的应用16-17
- 1.3.3 纳米晶在生物医学的应用17-18
- 1.3.4 纳米晶在太阳能电池的应用18-21
- 1.4 纳米材料的分类21
- 1.5 纳米晶的制备21-27
- 1.5.1 零维纳米晶的制备22
- 1.5.2 多形状纳米晶的制备22-24
- 1.5.3 多形貌纳米晶的生长机理24-27
- 1.6 纳米晶聚合物太阳能电池研究进展27-32
- 1.6.1 纳米晶聚合物太阳能电池的原理和结构27-28
- 1.6.2 纳米晶的形状、种类、尺寸以及组分的研究28-30
- 1.6.3 纳米晶表面配体的研究30-31
- 1.6.4 纳米晶与聚合物界面电荷传输与分离的优化31-32
- 1.7 研究意义和研究内容32-35
- 第二章 材料的表征与性能测试35-45
- 2.1 前言35-36
- 2.2 实验药品与实验设备36-37
- 2.3 纳米颗粒的表征37-40
- 2.3.1 X射线衍射图谱(X Ray Diffraction Pattern)37-38
- 2.3.2 X射线能谱(Electron Diffraction Spectrum)38
- 2.3.3 场发射透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy)38-39
- 2.3.4 选区电子衍射(Selected Area Electron Diffraction)39
- 2.3.5 紫外-可见-近红外吸收光谱39
- 2.3.6 傅里叶变换红外光谱39-40
- 2.4 薄膜性能表征40
- 2.4.1 原子力显微镜(Atom Force Microscopy)40
- 2.4.2 台阶仪(Surface Profiler)40
- 2.5 太阳能电池性能的表征40-44
- 2.5.1 主要的光伏参数40-42
- 2.5.2 太阳能电池JV测试平台42-44
- 2.6 本章小结44-45
- 第三章 PbSe纳米晶形貌可控状合成45-62
- 3.1 前言45-46
- 3.2 基于油酸单配体PbSe纳米晶的合成46-55
- 3.2.1 实验过程46-47
- 3.2.2 反应时间对纳米晶形貌的影响47-52
- 3.2.3 PbSe纳米晶的光学性能52-53
- 3.2.4 油酸含量对纳米晶形貌的影响53-54
- 3.2.5 阴离子配体对纳米晶形貌的影响54-55
- 3.3 基于TOPO与TDPA双配位PbSe纳米晶的合成55-61
- 3.3.1 实验过程56
- 3.3.2 分离提纯过程56
- 3.3.3 反应前驱体浓度对纳米晶形貌的影响56-61
- 3.4 本章小结61-62
- 第四章 纳米晶聚合物太阳能电池结构设计62-67
- 4.1 前言62
- 4.2 传统结构电池的特点62-64
- 4.3 反向结构电池的特点64
- 4.4 太阳能电池的结构构建与制备64-66
- 4.5 本章小结66-67
- 第五章 CdSe纳米晶聚合物复合太阳能电池的制备67-84
- 5.1 前言67
- 5.2 实验过程67-69
- 5.2.1 CdSe球形纳米晶的制备67-68
- 5.2.2 聚合电池活性层溶液的制备68-69
- 5.3 结果与讨论69-83
- 5.3.1 纳米晶性能的表征69-70
- 5.3.2 纳米晶表面配体的改性70-71
- 5.3.3 纳米晶聚合物电池中各能级的标定71-76
- 5.3.4 活性层厚度的优化76-77
- 5.3.5 热处理工艺的优化77-79
- 5.3.6 CdSe纳米晶对光电性能的影响79-83
- 5.4 本章小结83-84
- 第六章 PbSe纳米晶聚合物太阳能电池的制备84-92
- 6.1 前言84
- 6.2 实验过程84-86
- 6.2.1 PbSe纳米晶的制备84-85
- 6.2.2 纳米晶表面配体的改性85
- 6.2.3 P3HT/PbSe聚合物电池的制备85-86
- 6.3 结果与讨论86-91
- 6.3.1 PbSe纳米晶的表征与配体改性86-88
- 6.3.2 P3HT/PbSe太阳能电池的光电性能88-89
- 6.3.3 P3HT/PbSe/PCBM太阳能电池的光电性能89-91
- 6.4 本章小结91-92
- 第七章 总结与展望92-95
- 7.1 全文总结92-93
- 7.2 本文工作创新之处93-94
- 7.3 展望94-95
- 参考文献95-108
- 致谢108-109
- 博士学位期间获得的成果109-110
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