大面积有机薄膜太阳能电池性能提升的研究

【摘要】：近些年来,世界对能源的需求日益加剧,而由于化石能源的日渐枯竭,人们对新能源的探索与利用逐渐兴起。相比于利用难度比较大的风能、地热能、潮汐能,以及安全性存在重大隐患的核能,太阳能以其分布广泛、安全无污染以及可再生性受到了广泛的关注,而太阳能电池也得到了空前的发展。 相比于硅基太阳能电池,有机太阳能电池以其低廉的制作成本、良好的机械柔性、简单的制备工艺等优点而具有广阔的发展前景。 要将有机太阳能电池量产化,进而普及应用,则需要制备有效面积至少为1cm2的器件,但是,研究发现,随着面积的增大,器件的光电性能将随之降低。如何能够使大面积的有机太阳能电池器件性能提高,成为其普及应用时遇到的难题。 本论文对目前比较常用的ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/A1结构的器件进行了研究,成果如下： 1)器件面积的增大主要导致了并联电阻的减小,降低了器件的性能。 2)探索出面积为1cm2的基本器件的最佳制备条件：膜厚控制在100nm,退火温度为140℃。 3)研究了电场处理对其性能的影响,发现正向电场能够使其性能增强,而且外电场能够控制PCBM分子扩散增强的方向。 【关键词】：有机太阳能电池 膜厚 退火处理 电场处理
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 引言10-11
• 2 太阳能电池基础11-26
• 2.1 太阳能电池的发展历程11
• 2.2 太阳能电池的分类11-12
• 2.3 太阳能电池的特性12-15
• 2.3.1 太阳能电池的伏安特性12-13
• 2.3.2 太阳能电池的填充因子与转换效率13
• 2.3.3 太阳能电池的光谱响应特性13-14
• 2.3.4 太阳能电池的等效电路14-15
• 2.4 有机薄膜太阳能电池15-22
• 2.4.1 有机薄膜太阳能电池的机理15
• 2.4.2 有机薄膜太阳能电池的工作原理15-17
• 2.4.3 有机薄膜太阳能电池的材料17-18
• 2.4.4 有机薄膜太阳能电池的结构18-22
• 2.5 大面积有机薄膜太阳能电池22-26
• 2.5.1 大面积有机太阳能电池的发展现状22-23
• 2.5.2 大面积有机太阳能电池的制备方法23-24
• 2.5.3 量产有机太阳能电池器件的方法24-26
• 3 本论文的主要工作26-27
• 4 有机薄膜太阳能电池器件面积对其性能的影响27-34
• 4.1 研究背景27
• 4.2 实验27-30
• 4.3 实验结果与分析30-33
• 4.4 本章小结33-34
• 5 大面积有机薄膜太阳能电池制备条件的探索34-41
• 5.1 膜厚对有机薄膜太阳能电池性能的影响34-37
• 5.1.1 研究背景34
• 5.1.2 实验34-35
• 5.1.3 实验结果与分析35-37
• 5.2 退火温度对有机薄膜太阳能电池性能的影响37-40
• 5.2.1 研究背景37
• 5.2.2 实验37-38
• 5.2.3 实验结果与分析38-40
• 5.3 本章小结40-41
• 6 电场处理对有机薄膜太阳能电池性能的影响41-46
• 6.1 研究背景41
• 6.2 实验41-42
• 6.3 实验结果与分析42-45
• 6.4 本章小结45-46
• 7 结论46-47
• 参考文献47-51
• 作者简历51-53
• 学位论文数据集53

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

太阳能电池用高纯硅的制法    秦孝保

太阳能异步发电系统的研究    杨顺昌

德国最大太阳能电池厂投产    德兴

国家太阳能电池示范工程落户保定    

巧妙利用太阳能的住宅    李有观;

太阳能电池阳光普照    袁茵;

采集太阳能(下)——基础化学推进新型低成本太阳能电池的开发    高彤;

哈博公司250兆瓦太阳能光伏项目落户浙江嘉兴    王碧辉;卢影;

台联电投资100万美元在山东建太阳能电池厂    

太阳能应用 政府主导最重要    黄韬;

太阳能电池输出特性的分析及检测    张海波;

太阳能电池表面纳米微结构研究    李美成;

有机染料锚数对染料敏化太阳能电池性能的影响    尚会霞;罗艳红;孟庆波;占肖卫;

量子点敏化太阳能电池--新材料的设计、制备及器件研究    李冬梅;罗艳红;孟庆波;

量子点敏化太阳能电池研究进展    刘铭;杨君友;冯双龙;朱虎;

高效染料钠晶TiO_2太阳能电池    黄昀昉;吴季怀;林建明;黄妙良;

太阳能电池应用    孟昭渊;

富铟与富铜CuInSe_2薄膜的光电性能    王信春;

谈太阳能路灯原理    胡昊伟;黄敏;

用于聚合物太阳能电池的高效共轭聚合物光伏材料    李永舫;

太阳能厂跨洋吸金 几家欢乐几家愁    黄女瑛 DigiTimes

太阳能电池级多晶硅光伏项目落户益阳    记者　 郭云飞 通讯员　 张世平

涉足太阳能光伏产业公司一览    詹铃

依靠太阳能的家庭    杨先碧

G风帆 太阳能电池新贵    天同证券 张锐

PE“新锐”王刚：太阳能行业的坚定支持派    本报记者 翁海华

行者集团利用太阳能获新突破    记者 张国伟

太阳能电池面临出口为主的尴尬    无暇

邱第明:中国最早太阳能企业的跌宕起伏    本报记者王颖春 采写

青海首条太阳能电池生产线投产    梁丽英

基于酞菁铜的太阳能电池的研究    刘一婷

反型聚合物太阳能电池的研究    李福民

聚合物太阳能电池中光吸收增强效应的研究    李国龙

聚光多结太阳能电池的设计、制备及可靠性研究    宋明辉

反型体异质结聚合物太阳能电池的研究    陶晨

有机/聚合物太阳能电池：活性层结构、形貌及光伏性能    薛丽丽

有机小分子太阳能电池的效率优化及衰减性研究    邹业

太阳能电池正面银浆的制备及其性能研究    郭桂全

知识流动理论框架下的科学前沿与技术前沿研究    庞杰

量子点敏化太阳能电池：制备及光电转换性能的改进    宋鑫

基于太阳能的嵌入式路灯控制系统的研究与应用    刘春

利用不同阴极缓冲层改善有机小分子Pentacene/C_（60）太阳能电池的性能    刘瑞

用电化学阻抗谱研究染料敏化太阳能电池的电子传输与复合特性    和川

三芳基咪唑的富勒烯衍生物的合成及其在CdSe量子点太阳能电池的应用    赵爱婷

太阳能电池CuInS_2薄膜和ZnS薄膜的制备与性能研究    张兴良

SCNTs和PPDIF应用于聚合物太阳能电池中的研究    白静璐

CuO薄膜的制备及其光伏特性研究    张春萍

敏化太阳能电池中染料的合成研究    徐丹

含噻吩和噻唑基元的共轭聚合物的合成和光伏性能研究    国霞

太阳能电池聚合物材料及DNA大分子的分子模拟    马艳红