首页 > 学术论文

有机小分子太阳能电池的制备及优化

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:40:51
热度:

有机小分子太阳能电池的制备及优化【摘要】:1986年,C.W Tang提出了双层异质结有机太阳能电池的结构;1995年,Heeger提出了体异质结太阳能电池的概念;二十一世纪有机小

【摘要】:1986年,C.W Tang提出了双层异质结有机太阳能电池的结构;1995年,Heeger提出了体异质结太阳能电池的概念;二十一世纪有机小分子太阳能电池光电转换效率超过8%。经过二十多年的发展,有机小分子太阳能电池取得了一个又一个的突破。 本文对相同条件下不同电极修饰的可溶性小分子有机太阳能电池的性能进行了探究。在100mW/cm2光照条件下,MoO3作为阳极修饰、LiF作为阴极修饰的器件得到了2.68%的效率,主要原因是M003作为阳极修饰能够有效的收集载流子并且与活性层之间有较大的接触面积。本文对各器件在不同光照条件下的性能也进行了研究。随着入射光强的增大,短路电流Jsc在增大,开路电压Voc。几乎不变,而填充因子FF和转换效率PCE在减小,因为载流子的复合降低了、载流子的收集效率也减小了。MoO3修饰的器件在44mW/cm2光照下得到了5.2%的效率。 基于上一章研究,制备了反型结构的有机小分子太阳能电池。将反型结构器件与正型器件进行了对比,发现Ag作为阳极电极的反型器件在各个性能参数上都比正型器件有了很大提高,其中光电转换效率提高了50%。也发现了Ag作为反型器件阳极电极时的器件性能比Al做阳极电极器件的性能要高出近1倍,这是因为Ag具有较高的功函数,空穴传输性能更好;光反射率高,利于光吸收;导电性比Al好。不同退火条件下,两个反型器件的性能参数变化趋势也是一致的,且经过70℃退火后,两个器件的性能都有所提高。 不同制备条件的PbPc薄膜被应用到相应的有机太阳能电池中,通过对比两种器件的性能,发现倾斜式生长制备的PbPc薄膜在应用到器件中时,得到了比普通器件更高的光电转换效率。效率增大的主要因素是倾斜式生长制备的PbPc薄膜和C60之间的接触面积增大。两种器件在不同光照条件下的J-V特性也得到进一步研究,其短路电流均随着入射光功率的增大而增大。 【关键词】:有机小分子太阳能电池 电极修饰 湿法制备 反型结构 倾斜式生长
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM914.4
【目录】:
  • 致谢5-6
  • 摘要6-7
  • ABSTRACT7-9
  • 序言9-10
  • 目录10-12
  • 1 引言12-29
  • 1.1 有机太阳能电池的产生与发展12-13
  • 1.2 有机太阳能电池的基本原理及特性参数13-15
  • 1.3 有机太阳能材料简介15-18
  • 1.3.1 给体材料15-17
  • 1.3.2 有机太阳能电池受体材料17-18
  • 1.4 有机太阳能电池在结构优化方面的研究18-24
  • 1.4.1 叠层结构19-21
  • 1.4.2 反型结构21-24
  • 1.5 有机太阳能电池在工艺上的优化研究24-28
  • 1.5.1 倾斜式薄膜生长24-26
  • 1.5.2 界面修饰26-27
  • 1.5.3 添加剂27-28
  • 1.6 本章小结28-29
  • 2 电极修饰对有机小分子太阳电池的影响29-39
  • 2.1 改变电极修饰层的依据29-30
  • 2.2 实验内容30-31
  • 2.3 结果与讨论31-37
  • 2.3.1 吸收光谱31-32
  • 2.3.2 器件的J-V特性曲线对比32-35
  • 2.3.3 修饰层表面形貌的影响35-36
  • 2.3.4 不同光照下的器件性能36-37
  • 2.4 本章小结37-39
  • 3 不同电极对反型有机小分子太阳能电池的影响39-46
  • 3.1 选择反型结构的依据39
  • 3.2 实验条件39-40
  • 3.3 结果与讨论40-45
  • 3.4 本章小结45-46
  • 4 倾斜式生长薄膜对有机小分子太阳能电池的影响46-57
  • 4.1 倾斜式薄膜生长原理46-47
  • 4.2 倾斜式薄膜生长应用于有机小分子太阳能电池47-56
  • 4.2.1 选择倾斜式薄膜生长技术的依据47-48
  • 4.2.2 器件制备过程48-49
  • 4.2.3 实验结果与讨论49-56
  • 4.3 本章小结56-57
  • 5 结论57-59
  • 参考文献59-67
  • 附录A67-68
  • 索引68-69
  • 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果69-71
  • 学位论文数据集71


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

Luminescent and photovoltaic properties of poly(9,9-dioctylfluorene-co-bithiophene) in organic electronic devices    

有机小分子在修饰铂电极上的电化学氧化    魏杰;王东田;李传响;王叶青;

有机小分子溶液的红外吸收光谱的分子动力学模拟    丁杨;毛英臣;许佩军;宛素钰;刘锐;李贝贝;

极性有机小分子PC-Nafion膜的结构特性    田立颖,唐小真

浅析食包材料高锰酸钾消耗量性能试验的影响因素    赵贺春;于坤;许强;王彦超;

美研制新材料为柔性太阳能电池铺路    柴丽;

    

    

    

    

    

新型有机小分子凝胶    胡海宇;陈传峰;

聚丙烯酸酯/有机小分子杂化材料的阻尼增效机理研究    刘重阳;管爱国;吴国章;

C_(60)内嵌有机小分子及其性质的理论研究    金莲姬;张珉;苏忠民;

有机小分子催化的不对称多组分反应    龚流柱;

多孔氧化铝/有机小分子复合体系中的发光现象    徐春祥;薛清华;徐洪光;唐洁影;张俊祥;崔一平;

吡咯烷基磷酸酯类有机小分子催化的Michael加成反应研究    陈刚;丁奎岭;

固载有机小分子催化材料的合成与应用研究    吴海虹;孙彩霞;刘月明;吴鹏;

表面增强拉曼散射基底的设计及其在有机小分子检测中的应用    刘晓娟;逯乐慧;

长链芳酰腙的合成及凝胶性能研究    符永鹏;林奇;魏太保;张有明;

复合型金属/有机小分子协同活化催化若干有机合成反应的研究    徐利文;

有机小分子吸收能的精确计算:神经网络与支持向量机方法    高婷

单电荷有机小分子可控组装与膜功能化研究    李芳

从均相到多相:若干手性有机小分子不对称催化反应研究    王帮根

脯氨酸衍生的新型有机小分子的合成及其催化不对称碳—碳键形成反应研究    傅玉琴

磷酸根阴离子家族与有机小分子的特异性识别及其光分析化学    梁丽娇

新型有机小分子手性催化剂的设计及不对称催化反应研究    李小娟

氧化物和有机小分子中磁性及相关特性的理论研究    王丰功

氧负离子(O~-)与若干有机小分子的反应动力学研究    于锋

有机小分子催化的一些Michael加成启动的不对称串联反应研究    耿志聪

1,7-二甲基-2-羟基-夹氧蒽酮的合成,有机小分子催化不对称Michael加成反应与ABT-751衍生物合成及活性研究    刘雯静

含腙式结构有机小分子的合成及其可调光电性能研究    周峰

C_(60)及(5,5)椅式单壁碳纳米管内嵌有机小分子结构的理论研究    金莲姬

有机小分子在纳米氢氧化镍膜电极上催化氧化的非线性动力学行为研究    黄炜

有机小分子和碳点在磷的含氧酸根阴离子分析中的应用    赵恒新

功能化有机小分子凝胶的合成与性质研究    疏天民

光度法研究有机小分子与蛋白质的相互作用机理    孙艳梅

有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应    汪杨

基于薄荷基团的有机小分子凝胶的性质研究及其应用    李翼

荧光有机小分子试剂在磷酸根阴离子家族典型成员分析中的应用研究    乐敏

光电功能有机小分子发光材料的设计合成及性质研究    周义锋