聚合物太阳能电池性能研究及压印器件的工艺探索
聚合物太阳能电池性能研究及压印器件的工艺探索【摘要】:聚合物太阳能电池共混活性层中存在尺度从纳米到微米级别的相分离,对激子的分离效率和电荷的传输极其不利。理想穿插网络结构活性层在很
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM914.4
【目录】:
- 摘要4-6
- Abstract6-12
- 1 绪论12-39
- 1.1 引言12-13
- 1.2 聚合物太阳能电池简介13-16
- 1.2.1 聚合物太阳能电池的基本原理13-14
- 1.2.2 聚合物太阳能电池的基本结构14-15
- 1.2.3 聚合物太阳能电池的性能表征15-16
- 1.3 聚合物太阳能电池的发展历程16-18
- 1.4 改善聚合物太阳能电池器件性能的方法18-29
- 1.4.1 改善光的吸收19-20
- 1.4.2 活性层形貌的控制20-25
- 1.4.3 界面修饰25-29
- 1.5 纳米压印在聚合物太阳能电池中的应用简介29-37
- 1.5.1 纳米压印简介29-30
- 1.5.2 纳米压印双层器件30-33
- 1.5.3 共混型压印器件33-34
- 1.5.4 图案化电极34
- 1.5.5 纳米压印对D/A界面和分子取向的影响34-37
- 1.6 本论文的设计思想与主要内容37-39
- 2 共混型太阳能电池的阴极界面和器件结构研究39-65
- 2.1 共轭聚电解质作为阴极界面层的聚合物太阳能电池39-51
- 2.1.1 引言39-40
- 2.1.2 实验部分40-42
- 2.1.3 结果与讨论42-51
- 2.2 超薄铝膜修饰的AZO为底电极的反式结构聚合物太阳能电池51-63
- 2.2.1 引言51-52
- 2.2.2 实验部分52-53
- 2.2.3 结果与讨论53-63
- 2.3 本章小结63-65
- 3 双层平板太阳能电池的性能研究65-78
- 3.1 引言65
- 3.2 实验部分65-67
- 3.2.1 实验所用材料与试剂65-66
- 3.2.2 器件制备流程66
- 3.2.3 器件表征66-67
- 3.3 双层器件结果与讨论67-77
- 3.3.1 PCBM厚度对双层器件光伏性能的影响67-68
- 3.3.2 退火温度对双层器件光伏性能和表面形貌的影响68-71
- 3.3.3 P3HT厚度对双层器件光伏性能的影响71-73
- 3.3.4 甲醇添加剂对双层器件性能的影响73-77
- 3.4 本章小结77-78
- 4 纳米压印模版的制备工艺探索78-96
- 4.1 引言78-79
- 4.2 实验部分79-81
- 4.2.1 实验所用材料及设备79
- 4.2.2 模版制备流程79-81
- 4.3 直接法制备模版的工艺探索81-86
- 4.3.1 电子束曝光剂量对图形横向尺寸的影响81-83
- 4.3.2 ICP 刻蚀条件对图形纵向尺寸的影响83-85
- 4.3.3 图案化的HSQ直接作为模版85-86
- 4.4 金属化转移法制备模版的工艺探索86-95
- 4.4.1 光阑孔径对图形尺寸的影响86-88
- 4.4.2 电子束曝光剂量对图形尺寸的影响88-91
- 4.4.3 剥离工艺溶剂的选择91-93
- 4.4.4 反应离子刻蚀对图形纵向尺寸的影响93-94
- 4.4.5 最终制备的硅基模版阵列结构94-95
- 4.5 本章小结95-96
- 5 纳米压印给体和受体阵列的工艺探索96-111
- 5.1 引言96-97
- 5.2 纳米压印工艺所用材料及设备97
- 5.3 纳米压印工艺过程及结果讨论97-109
- 5.3.1 模版表面的防粘处理97-100
- 5.3.2 ormostamp模版复制100-103
- 5.3.3 给体P3HT的压印工艺及优化103-108
- 5.3.4 受体材料的压印工艺及优化108-109
- 5.4 本章小结109-111
- 6 总结与展望111-114
- 致谢114-115
- 参考文献115-130
- 攻读博士学位期间发表论文130
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