新型有机太阳能电池及其制备方法的研究

【摘要】：有机太阳能电池由于其柔性、轻便、廉价、无污染等优点，具有极好的发展前景。研究了聚合物给体/聚合物受体有机光伏电池性能，当共混比例为1：1时，器件性能最佳；研究了热处理对聚合物光电池的影响，发现热处理改变了薄膜形貌，导致激子扩散到达界面的距离增加和激子分离界面数量下降，进而引起器件性能下降；研究了不同溶剂对光电池性能的影响，发现溶剂效应对器件性能影响不明显；同时，本文研究了相似能带结构给体聚合物对光电池性能的影响，发现结晶程度较低的给体材料会进一步导致器件性能降低。 倒置结构器件相比于正置结构器件更为稳定。当ZnO作为电子传输层，发现对ZnO薄膜进行氧Plasma处理可以大幅提升光伏器件性能，器件效率从0.34%提高到1.28%；如果在ZnO薄膜上蒸镀1nm镁，器件效率进一步提升至1.77%。 刮膜、喷涂和缝模涂布都是新型溶液法成膜技术，成膜质量佳，成本低，快速高效，且都兼容卷对卷技术，是有机太阳能电池理想的制备方法。本文研究了刮膜、喷涂和缝模涂布成膜装备，也为下一步研究工作打好基础。 【关键词】：有机太阳能电池 聚合物电子受体 倒置器件 制备方法
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-19
• 1.1 引言7
• 1.2 有机太阳能电池概述7-15
• 1.2.1 有机太阳能电池的发展现状与前景展望7-8
• 1.2.2 有机太阳能电池的基本结构8-9
• 1.2.3 有机太阳能电池的发电原理9-10
• 1.2.4 有机太阳能电池的常用材料10-13
• 1.2.5 有机太阳能电池的电路模型13-15
• 1.3 有机太阳能电池的优化15-17
• 1.3.1 有机太阳能电池效率的优化15-16
• 1.3.2 有机太阳能电池寿命及稳定性的优化16
• 1.3.3 有机太阳能电池制备方法的优化16-17
• 1.4 研究课题的提出与研究内容17
• 1.5 本论文的创新点17-19
• 第二章 有机太阳能电池的制备及表征19-23
• 2.1 引言19
• 2.2 有机太阳能电池的制备过程19-21
• 2.3 有机薄膜光谱特性的测试21
• 2.3.1 紫外-可见吸收光谱测试21
• 2.3.2 光致发光光谱测试21
• 2.4 有机太阳能电池器件的表征21-23
• 2.4.1 I-V 曲线21
• 2.4.2 AFM21-22
• 2.4.3 EQE22-23
• 第三章 聚合物作为电子受体有机太阳能电池的性能研究23-30
• 3.1 引言23
• 3.2 实验23-24
• 3.3 结果与讨论24-29
• 3.4 小结29-30
• 第四章 倒置有机太阳能电池的性能研究30-37
• 4.1 引言30
• 4.2 实验30-31
• 4.3 结果与讨论31-35
• 4.4 小结35-37
• 第五章 有机太阳能电池制备方法的研究37-52
• 5.1 引言37
• 5.2 有机太阳能电池器件常用制备方法37-39
• 5.2.1 旋涂37-38
• 5.2.2 真空蒸镀38-39
• 5.3 有机太阳能电池器件其他制备方法39-51
• 5.3.1 刮膜39-44
• 5.3.2 喷涂44-50
• 5.3.3 缝模涂布50-51
• 5.4 小结51-52
• 第六章 总结与展望52-54
• 6.1 总结52
• 6.2 展望52-54
• 参考文献54-63
• 攻读硕士期间的科研成果63-64
• 致谢64

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