本体异质结有机太阳能电池的数值模拟
本体异质结有机太阳能电池的数值模拟【摘要】:太阳能电池是太阳能利用的最为重要的手段之一,有机太阳能电池是目前该领域的研究热点之一,因为它具有原料成本低廉且易修饰、制作工艺简单、可制
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TM914.4
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-7
- 目录7-10
- 1 绪论10-26
- 1.1 有机太阳能电池简介11-15
- 1.1.1 有机太阳能电池的研究进展11-12
- 1.1.2 有机太阳能电池的工作原理12-13
- 1.1.3 提高有机太阳能电池效率的途径13-15
- 1.2 有机太阳能电池材料15-18
- 1.2.1 给体材料15-17
- 1.2.2 受体材料17
- 1.2.3 分子D-A结材料17-18
- 1.2.4 电极材料18
- 1.3 有机太阳能电池的结构类型18-21
- 1.3.1 单层结构18-19
- 1.3.2 双层异质结结构19-20
- 1.3.3 本体异质结结构20
- 1.3.4 叠层结构20-21
- 1.4 有机太阳能电池的主要性能参数21-23
- 1.4.1 开路电压V_(oc)21
- 1.4.2 短路电流I_(sc)21-22
- 1.4.3 填充因子FF22
- 1.4.4 光电转换效率η22
- 1.4.5 有机太阳能电池的温度特性22-23
- 1.5 有机太阳能电池的理论研究23-24
- 1.5.1 理论研究的必要性23
- 1.5.2 有机太阳能电池的理论研究进展23-24
- 1.6 本论文的研究内容和结构24-26
- 2 理论模型与模拟方法26-38
- 2.1 本体异质结有机太阳能电池模型的建立26-30
- 2.1.1 基本公式27-28
- 2.1.2 自由载流子的产生与复合28-30
- 2.2 数值处理方法30-38
- 2.2.1 连续方程离散化处理30-32
- 2.2.2 非线性方程线性化处理32-38
- 3 P3HT:PCBM本体异质结有机太阳能电池的数值分析38-45
- 3.1 P3HT:PCBM本体异质结有机太阳能电池的J-V特性39-40
- 3.2 器件短路时的内部参数分布40-42
- 3.3 器件开路时的内部参数分布42-44
- 3.4 本章小结44-45
- 4 本体异质结有机太阳能电池短路电流密度的数值研究45-53
- 4.1 激子产生速率G对短路电流密度J_(sc)的影响45-47
- 4.2 带隙宽度E_(gap)对短路电流密度J_(sc)的影响47-48
- 4.3 活性层厚度L对短路电流密度J_(sc)的影响48-50
- 4.4 温度T对短路电流密度J_(sc)的影响50-51
- 4.5 优化器件参数后的短路情况51-52
- 4.6 本章小结52-53
- 5 本体异质结有机太阳能电池开路电压的数值研究53-59
- 5.1 激子产生速率G对开路电压V_(oc)的影响53-54
- 5.2 带隙宽度E_(gap)对开路电压V_(oc)的影响54-56
- 5.3 活性层厚度L对开路电压V_(oc)的影响56
- 5.4 温度T对开路电压V_(oc)的影响56-58
- 5.5 本章小结58-59
- 6 本体异质结有机太阳能电池J-V特性的研究59-64
- 6.1 激子产生速率G对J-V特性的影响59-60
- 6.2 带隙宽度E_(gap)对J-V特性的影响60-61
- 6.3 活性层厚度L对J-V特性的影响61-62
- 6.4 温度T对J-V特性的影响62
- 6.5 本章小结62-64
- 7 结论64-66
- 参考文献66-72
- 个人简历与论文发表情况72-73
- 致谢73
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