基于TiO_2纳米棒的杂化材料在有机光伏器件中的界面性能研究

【摘要】：本文主要研究有机物修饰TiO2纳米棒作阴极缓冲层制备反型聚合物太阳能电池，通过界面修饰来提高器件的性能。主要研究内容体现在以下三个方面： 首先，在TiO2纳米棒中杂化邻菲罗啉Phen作阴极缓冲层制备反型聚合物太阳能电池，器件的效率达到了8.12%。研究发现了Phen改性TiO2纳米棒薄膜的器件性能得到了很大的提高。分析得出TiO2与Phen之间存在相互作用，杂化的TiO2:Phen薄膜表面具有更高的表面性能，这有利于促进电子的抽提和传输。 其次，采用TiO2与醇溶性芴（FNBr）杂化作阴极缓冲层来提高器件的性能。分析器件的数据结果发现，FNBr在TiO2纳米棒中的杂化增大了与活性层的接触面积，有利于电子的传输和收集。 最后，通过C60-吡咯烷羧酸（CPTA）修饰TiO2纳米棒薄膜作阴极缓冲层制备高效的反型聚合物太阳能电池，其效率达到8.74%。实验研究发现，用富勒烯衍生物CPTA修饰无机TiO2纳米棒与有机活性层之间的界面可以减小界面的接触电阻，提高器件的性能。 因此，将有机无机杂化材料应用于有机光伏器件中可以实现更高的器件性能。 【关键词】：TiO2纳米棒 杂化 有机光伏 界面
【学位授予单位】：温州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM914.4;TB383.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 第一章 绪论7-18
• 1.1 引言7
• 1.2 体相异质结太阳能电池的发展概述7-9
• 1.3 阴极界面层的研究进展9-10
• 1.4 聚合物太阳能电池的工作原理及特征参数10-15
• 1.4.1 聚合物太阳能电池的工作原理10-11
• 1.4.2 聚合物太阳能电池的特征参数11-15
• 1.5 本论文的研究内容和意义15-18
• 第二章 TIO_2纳米棒与邻菲罗啉杂化作阴极缓冲层18-34
• 2.1 实验部分19-21
• 2.1.1 实验材料与仪器19
• 2.1.2 TiO_2纳米棒的合成与配体交换19-20
• 2.1.3 器件制备20-21
• 2.2 实验结果与讨论21-31
• 2.3 本章小结31-34
• 第三章 TIO_2纳米棒与醇溶性芴杂化作阴极缓冲层34-42
• 3.1 实验部分35-36
• 3.1.1 实验材料与仪器35
• 3.1.2 TiO_2纳米棒的合成与配体交换35-36
• 3.1.3 器件制备36
• 3.2 实验结果与讨论36-40
• 3.3 本章小结40-42
• 第四章 富勒烯衍生物修饰 TIO_2纳米棒作阴极缓冲层42-50
• 4.1 实验部分42-44
• 4.1.1 实验材料与仪器42-43
• 4.1.2 TiO_2纳米棒的合成与配体交换43-44
• 4.1.3 器件制备44
• 4.2 实验结果与讨论44-49
• 4.3 本章小结49-50
• 第五章 总结与展望50-52
• 参考文献52-58
• 致谢58-60
• 硕士期间发表论文60

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