基于聚合物的有机太阳能电池的研制与表征

被引量 : 15次 | 上传用户:InsideCSharp
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
有机聚合物太阳能电池具有材料来源广泛、制作成本低、重量轻、制备工艺简单、易于大规模生产等突出优势,显示出巨大的开发潜力,因而成为近些年有机光电器件研究的前沿热点领域之一。本论文围绕有机聚合物体异质结太阳能电池开展研究工作。选取新型合成的有机小分子和窄能隙聚合物拓宽对太阳光的吸收范围;采用微波退火提高材料的结晶度和电导率;使用碳纳米管作阳极以增强空穴注入和传输的能力。具体的内容及结论如下:1、采用新型氟硼配合物PIDB作为电子受体,MEH-PPV为给体,制备结构为ITO/PEDOT:PSS/MEH-PPV:PIDB/A1的体异质结电池。结果显示,与MEH-PPV相比,PIDB与MEH-PPV的混合薄膜在可见区的吸收范围扩展大约30nm。随着PIDB掺杂比例的不同,电池的光电性能也随之有着明显的变化。当MEH-PPV与PIDB的质量比为1:1时,电池的光电性能最佳,开路电压(VOC)为0.59V,填充因子(FF)为0.54,光电转换效率(η)达到0.31%。阻抗谱分析推断,三个器件相差较大的填充因子是由器件的电阻效应所致。2、以基于二噻吩并[3,2-b:2’,3’-d]吡咯(简称DTP)的两种窄能隙聚合物DTP-BTD和DTP-BH-BTD为电子给体,PCBM为受体,分别制备结构为ITO/PEDOT:PSS/DTP-BTD:PCBM/A1和ITO/PEDOT:PSS/DTP-BH-BTD:PCBM/A1的体异质结电池。结果显示,DTP-BTD和DTP-BH-BTD的吸收范围延伸到700nm左右,外量子效率的测试也进一步表明,在450nm和600nm附近有峰值响应。基于DTP-BH-BTD的电池呈现出较高的光电性能,JSC为3.16mA/cm2,VOC为0.4V,FF为0.44,η达到0.51%。3、对ITO/PEDOT:PSS/F8T2:PCBM/Au体异质结电池分别采用微波和退火炉进行退火处理,对电池的光电特性进行比较。结果显示,经微波(2.45GHZ,600W)多模式下处理90s后的电池,则表现出较高的光电特性:JSC(3.66mA/cm2)、VOC(0.61V)FF(0.53),η达到1.18%,比退火炉70℃处理15min的电池的77提高约30%。电池性能的提高得益于微波退火后F8T2与PCBM之间相分离的改善,聚合物分子链发生一定的取向,为载流子的传输形成路径。另外,微波不仅对活性层材料层有着退火作用,而且对金属电极也有着影响,微波退火后,电极与活性层之间的欧姆接触得到很好地改善。4、以具有高导电性与高透射率的单壁碳纳米管作阳极材料,制备结构为CNT/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/A1的电池,并与ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/A1电池,作了光电性能方面的比较。结果表明,以CNT衬底的器件在温度150℃退火15min的条件下,性能最佳:JSC(4.01mA/cm/)、VOC(0.614V)、FF(0.50),η达到1.22%。对实验中所出现的薄膜分区现象进行分析和探讨,得到一些有价值的结果和经验。
其他文献
缺血性脑血管病是危害人类生命与健康的常见病和多发病,具有发病率高、致死率高、致残率高和复发率高等特点,存在复杂的病理生理机制,因此对其发病机制的研究及积极寻找有效
私募股权投资基金,源起于创业投资基金,是金融创新和产业创新的结果,主要是以非上市企业股权为主要投资对象的一种投资基金。私募股权投资基金的发展对于解决我国中小企业融
随着人们生活水平的提高,运动健身咨询的需求在不断增加,同时国家支持运动健身咨询业的发展,为运动健身咨询市场提供可能。研究北京市运动健身咨询市场的状况和市场路径对运
为落实“科教兴国”战略,大力发展高等教育,我国自1999年开始实施了积极的高等教育扩招政策,高等教育逐步进入了大众化教育阶段。大规模的扩招政策一方面促进了我国高等教育
以河源市广南养猪场为例,通过分析该猪场运营期间对环境的影响,提出经济、技术可行的污染防治措施,希望为养殖业的污染防治提供一定的参考和技术支持。首先从废水、废气、固
在菌种的筛选过程中发现一株产生杀虫及除草活性物质的放线菌,命名为612243,本文对着两种活性物质进行系统的研究,并对该放线菌进行了种属归类。将612243的发酵产物进行一系
由2007年的美国次贷危机导致的全球金融危机的爆发,很多国家都在深刻反思本国及全球金融监管体系的成败及未来的改革方向。毫无疑问,建立具有强制性和执行力的全球金融监管体
当今世界,政府的行政管理改革随着信息技术的发展和全球一体化的来临掀起了新一轮高潮。政府绩效评估作为推进行政体制改革、增强政策执行能力、提高行政效率和政府绩效的重
分布式能源有助于实现能源与环境的协调发展,大电网与分布式能源相结合已成为21世纪电力工业的发展方向。以微型燃气轮机(简称微燃机)为核心的能量系统是分布式能源的主要方
电力行业作为我国重要的基础产业之一,其持续健康的生产运行直接影响到国民经济的稳定发展。在电力体制改革不断深入的大环境下,辽宁发电有限公司始终将员工培训作为企业健康