P3HT:PCBM聚合物太阳能电池特性研究

【摘要】：有机聚合物太阳能电池,以其柔韧性、原材料价格低廉、制备工艺简单赢得了广泛的关注,但其较低的光电转换效率以及较差的稳定性制约着有机聚合物太阳能电池的工业化生产。 本课题从太阳能电池的制备过程出发,主要研究了以P3HT:PCBM作为光吸收物质的聚合物太阳能电池的制备工艺,确定制备该电池所需要的实验条件以及制备过程中需要注意的细节问题。 在ITO/P3HT:PCBM/Ag聚合物太阳能电池制备工艺研究的基础上,研究了P3HT:PCBM聚合物太阳能电池的吸收特性和光伏性能。详细研究了光敏层掺杂质量比、光敏层厚度、缓冲层的添加以及退火处理对P3HT:PCBM聚合物太阳能电池光伏性能的影响,并对其影响机理进行分析。通过对P3HT:PCBM聚合物太阳能电池光伏性能进行表征以确定最佳的电池制备方案。 通过添加无机分子TiO_2、ZnO到有机太阳能电池中,研究了无机纳米晶/聚合物太阳能电池(ITO/ TiO_2/P3HT:PCBM/Ag、ITO/ZnO/P3HT:PCBM/Ag)的制备过程以及电池的光伏特性。利用无机分子在紫外的吸收和较宽的禁带宽度,分别研究了TiO_2、ZnO纳米修饰层对聚合物太阳能电池吸收特性以及光伏性能的影响。分析其影响机理,进一步优化了P3HT:PCBM聚合物太阳能电池的光伏性能。 【关键词】：聚合物太阳能电池 P3HT:PCBM 光 无机纳米粒子
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-15
• 1.1 研究目的与意义7-8
• 1.2 有机聚合物太阳能电池的研究进展8-14
• 1.2.1 聚合物太阳能电池结构研究8-11
• 1.2.2 聚合物太阳能电池活性层材料研究11-13
• 1.2.3 后期处理的作用研究13
• 1.2.4 聚合物太阳能电池的理论研究13-14
• 1.3 本论文的主要内容14-15
• 第2章 ITO/P3HT:PCBM/Ag 聚合物太阳能电池的制备15-25
• 2.1 ITO/P3HT:PCBM/Ag 电池器件的结构设计与能级分析15-18
• 2.2 材料的选取18-22
• 2.3 ITO/P3HT:PCBM/Ag 太阳能电池的制备22-24
• 2.3.1 ITO 玻璃基底清洗22
• 2.3.2 溶液配制与旋涂22-23
• 2.3.3 蒸镀电极23
• 2.3.4 接引线23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 ITO/P3HT:PCBM/Ag 聚合物太阳能电池的光伏性能研究25-42
• 3.1 表征太阳能电池光伏性能的参数25-27
• 3.2 ITO/P3HT:PCBM/Ag 聚合物电池光伏性能表征27-35
• 3.2.1 聚合物电池的I-V 曲线27-30
• 3.2.2 光强对电池性能的影响30-31
• 3.2.3 聚合物电池各膜层厚度的测量31-35
• 3.2.4 电池的吸收光谱35
• 3.3 ITO/P3HT:PCBM/Ag 聚合物电池光伏性能的优化35-41
• 3.3.1 光敏层厚度对太阳能电池光伏性能的影响35-36
• 3.3.2 缓冲层PEDOT:PSS 对于电池性能的影响36-39
• 3.3.3 光敏层中两种物质不同质量分数比的影响39-40
• 3.3.4 退火处理的影响40-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第4章 无机纳米晶/聚合物太阳能电池的制备与光伏性能研究42-52
• 4.1 TiO_2/聚合物太阳能电池的结构设计与能级分析42-43
• 4.2 TiO_2纳米晶/聚合物太阳能电池的制备43-44
• 4.2.1 TiO_2溶胶制备43-44
• 4.2.2 添加TiO_2修饰层的方法44
• 4.3 TiO_2纳米晶/聚合物太阳能电池的光伏性能44-48
• 4.3.1 TiO_2 纳米晶/聚合物太阳能电池的吸收光谱44-45
• 4.3.2 TiO_2 纳米晶/聚合物太阳能电池的光伏特性研究45-48
• 4.4 ZnO 纳米粒子对于电池性能的影响48-51
• 4.5 本章小结51-52
• 结论52-54
• 参考文献54-59
• 致谢59

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

TiO_2的溶胶－凝胶过程研究    李春燕，李懋强

超微粉体的制备(五)    李大成,周大利,刘恒,陈朝珍,张萍

二氧化钛水溶胶的制备及应用    王佳;陈英;杨悦;

用溶胶-凝胶法制备勃姆石溶胶    吴建锋,张欣,徐晓虹

Sol-Gel法制备纳米TiO_2的原料配比和胶凝过程机理探研    胡安正,唐超群

溶胶-凝胶法制备TiO_2-SiO_2复合薄膜的研究    翟继卫,张良莹,姚熹

溶胶-凝胶法制备纳米TiO_2的胶凝过程机理研究    尹荔松，周歧发，唐新桂，林光明，张进修

酸催化剂对溶胶-凝胶法制备TiO_2粉末的影响    陈娜,程永清,李丽玲

ZrO_2连续纤维研究进展    潘梅,刘久荣,孟凡青,吕孟凯,袁多荣,许东

溶胶-凝胶法制备TiO_2薄膜中溶胶结构的研究    窦雁巍,徐明霞,徐廷献

溶胶-凝胶法制备青铜表面有机改性硅酸盐复合涂层    吴杰;陈善华;余萍;王方;陈显丹;宋艳;

纳米分子筛MCM-41颗粒大小的控制    徐立冬;孙继红;戴洪兴;何洪;

光催化二氧化钛粉体的制备及其抗菌性能的研究    王慧;曾令可;程小苏;

钛硅复合氧化物的制备及在微污染水处理中的应用研究    王韵芳

阴离子水性纳米聚氨酯制备及其复合物的应用研究    胡津昕

TiO_2系光催化超亲水性薄膜的研究    柳清菊

纳米TiO_2（金红石锐钛矿）粉体晶相控制研究与晶体生长界面相模型    李国华

有机颜料的表面纳米包覆改性及其在涂料中的应用研究    袁俊杰

溶胶—凝胶技术在纺织品功能整理上的应用与研究    徐鹏

基于二氧化钛与聚苯胺太阳能电池的研究    刘自然

新型结构异质结太阳能电池的研究    沈亮

稀土掺杂纳米TiO_2的制备、性能及机理研究    许文苑

连续TiO_2纤维的制备及其光催化性能研究    游洋

聚碳酸酯/聚苯乙烯共混物塑性材料的研究    刘波

不同形貌氧化钛的水热制备及其光催化性能    于贞

高光催化活性纳米二氧化钛负载玻璃纤维的制备    林中信

纳米SiO_2/聚丙烯酸酯核壳型乳液合成研究    庞金兴

改性纳米TiO_2的组份组织设计及其光催化性能的研究    陈挺松

纳米硅酸盐—丙烯酸共聚物复合无磷助洗剂的研制    熊焰

表面修饰纳米TiO_2和SrTiO_3光催化剂的贮氢合金电极的光电特性研究    张博

纤维级二氧化钛表面改性研究    余江涛

掺杂型纳米二氧化钛粉体的抗菌性能研究    尹晓敏

锐钛矿二氧化钛溶胶的制备、结构及性能    方明