首页 > 学术论文

有机小分子太阳能电池界面修饰的研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 22:01:57
热度:

有机小分子太阳能电池界面修饰的研究【摘要】:本研究采用小分子体系对有机太阳能电池进行界面的研究,主要研究了两个内容,界面修饰对器件性能的影响,及界面处的缺陷态对器件能量损失的影响。

【摘要】:本研究采用小分子体系对有机太阳能电池进行界面的研究,主要研究了两个内容,界面修饰对器件性能的影响,及界面处的缺陷态对器件能量损失的影响。 1.阳极材料与有机层之间插入级联的能级结构修饰层对富勒烯(C60)有机小分子太阳能电池性能的影响 当结构为ITO/NPB/C60/Alq3/Al单层C60电池被看作p型敏化太阳能电池后,用以提高染料电池电荷传输能力,抑制电荷回流的方法就可以借用到增大C60器件的性能中来。本研究中,将5nm的氧化钼(MoO3)插入到ITO/NPB之间,提高了器件的p型敏化能力。薄层MoO3介电常数大,电荷传输率高,其与NPB构成了级联能级结构,增强了空穴从C60注入到NPB中的能力,同时加快了空穴从NPB传输到ITO的速度。MoO3/NPB插层的加入,使C60器件的能量转换效率提高到了0.976%,是没有MoO3插层器件的3.92倍。当MoO3由钛青铜(CuPc)和红荧烯(rubrene)替代后(CuPc和rubrene的空穴传输率比NPB高,且与NPB构成级联能级结构),单层C60器件的性能也提高了,分别为0.539%、0.529%,分别是没有此两层器件性能的2.16、2.12倍。 2.用瞬态技术研究不同界面处缺陷态对能量损失的贡献 通过研究CuPc/C60结构的有机开启光和光关闭后随衰减时间的变化规律,我们发现了陷阱态在有机太阳能电池的能量损失中所起的作用。当用方波脉冲给衰减器件光照时,我们在光开启后观察到一个瞬态光电压的尖峰。光关闭后,瞬态光电压首先出现反向尖峰,而后降为零,这是由于C60层内电子被捕获后不能立即被注入空穴所中和造成的结果。通过在C60和Al电极间插入Alq3缓冲层的方法,阻挡了C60中陷阱态的产生,结果发现,光开启后正向瞬态光电压被大大抑制了,而光关闭后的反向瞬态光电压消失了,实验证实了捕获在C60层中的电子,是影响瞬态光电压尖峰出现的主要原因。 【关键词】:有机太阳能电池 界面修饰 瞬态光电压 瞬态光电流 能量转换效率 寿命 激子拆分 电荷分离
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TM914.4
【目录】:
  • 摘要6-8
  • Abstract8-10
  • 第一章 绪论10-20
  • 1.1 有机太阳能电池的研究背景10
  • 1.2 有机太阳能电池的研究内容10
  • 1.3 国内外研究现状及分析10-16
  • 1.3.1 新型有机半导体材料的合成与应用研究11-12
  • 1.3.2 电池结构的研究12-14
  • 1.3.3 界面修饰的研究14-15
  • 1.3.4 有机太阳能电池机理的研究15-16
  • 1.4 本课题组的工作简介16
  • 1.5 本论文的研究目的和创新点16-17
  • 参考文献17-20
  • 第二章 有机太阳能电池的制备及其工作原理20-28
  • 2.1 有机太阳能电池的制备20-25
  • 2.1.1 有机太阳能电池的制备系统20-21
  • 2.1.2 样品基片的清洗与等离子体处理21-23
  • 2.1.3 有机小分子器件多层膜的热蒸发生长23-24
  • 2.1.4 有机聚合物薄膜的旋涂24-25
  • 2.2 太阳能电池的工作原理25-27
  • 参考文献27-28
  • 第三章 有机太阳能电池的表征手段28-32
  • 3.1 电流电压曲线的测量28-29
  • 3.2 量子效率的测量29-30
  • 3.3 紫外-可见光吸收谱测量30-31
  • 3.4 纳秒瞬态光电压及光电流测量31
  • 参考文献31-32
  • 第四章 基于级联能级结构的P型敏化有机太阳能电池32-42
  • 4.1 引言32-33
  • 4.2 实验33
  • 4.3 实验结果与讨论33-36
  • 4.4 结论与总结36-37
  • 参考文献37-42
  • 第五章 利用瞬态光电压研究陷阱态对有机太阳能 电池的能量转换效率损失的影响42-54
  • 5.1 引言42-43
  • 5.2 实验43-44
  • 5.3 实验结果与讨论44-50
  • 5.3.1 稳态表征44-45
  • 5.3.2 瞬态光电压测量45-50
  • 5.4 结论与总结50
  • 参考文献50-54
  • 第六章 结论和展望54-56
  • 攻读硕士学位期间的科研情况56-58
  • 致谢58


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

有机太阳能电池研究现状与进展    李甫;徐建梅;张德;

有机太阳能电池材料近期进展(上)    刘佩华,田禾

纳米晶体化学太阳电池的研究    戴松元,王孔嘉,邬钦崇,王瑜

有机小分子太阳能电池的界面研究    宋群梁

ZnPc作为有机太阳电池阴极修饰层的研究    李方馨;孟庆蕾;席曦;钱维莹;阙立志;季静佳;李果华;

太阳能电池及材料研究    梁宗存,沈辉,李戬洪

色素增感太阳能电池电解质的研究进展    刘丽红;胡志强;张晨宁;高岩;于仙仙;王一;

体相异质结型有机太阳能电池的研究进展    李蛟;刘俊成;高从堦;

染料敏化纳米薄膜太阳能电池的研究进展    施永明,赵高凌,沈鸽,张溪文,翁文剑,杜丕一,韩高荣

添加离子液体对I~-/I_3~-液体电解质性能的影响    刘丽红,胡志强,张晨宁,高岩,卢珊珊,王少君

半导体/金属薄膜的应用及发展    陈静,刘冰,姚素薇,郭鹤桐

21世纪的绿色能源——太阳电池    周志敏;

NPC电池染料敏化剂的研究进展    苏树兵,宋世庚,郑应智,陶明德

国际纳米太阳能电源研制技术新动向    于凌宇,冯玉萍

低价太阳电池的研制及未来发展前景    戴松元;徐炜炜;翁坚;肖尚锋;黄阳;陈双宏;胡林华;王孔嘉;

染料敏化纳米二氧化钛薄膜太阳能电池中的电荷复合    张哲;葛伟杰;周保学;蔡俊;蔡伟民;

基于CuPc/C_(60)的有机异质结太阳电池内部光强分布的研究    席曦;孟庆蕾;李方馨;季静佳;丁玉强;李果华;

PEDOT:PSS薄膜的掺杂改性及其在有机太阳能电池中的应用研究    李蛟

齐聚噻吩及其衍生物的合成、性能及应用研究    腊明

高性能染料敏化太阳能电池的制备与研究    李晓冬

纳米ZnO基有机/无机复合光伏器件研究    王丽丹

双D-π-A结构芳胺类染料的合成及其在染料敏化太阳能电池中的应用研究    洪艳平

新型3H吲哚荧光菁染料的合成与性能研究    陈秀英

新型发光和光电材料的电化学    席燕燕

铁原卟啉在电极表面吸附与反应的现场振动光谱法研究    马敏

敏化纳晶TiO_2薄膜电极的制备及性能研究    张含平

基于酞菁和富勒烯的有机太阳电池的研制及其相关系统与控制的研究    席曦

敏化太阳能电池中染料的合成研究    徐丹

含8-羟基喹啉的聚合金属配合物的合成及其光伏性能    肖丽芬

三苯胺类染料分子的设计合成及其光伏性能研究    张璐

有机小分子太阳电池阴极修饰的研究    李方馨

提高有机太阳电池中空穴输出效率方法的研究    孟庆蕾

聚合物太阳能电池的机理及实验研究    王勇

基于P3HT:PCBM聚合物太阳电池的研究    吕晶

Rubrene/C_(60)太阳能电池的性能改善    吴冰

TiO_2纳米晶薄膜电极的表面修饰和光电化学性质    王纪超

脉冲激光液相沉积制TiO_2纳米薄膜及其光电性能    王国兵

激子和载流子输运研究 I.有机肖特基型固态太阳电池    黄颂羽,邓慧华,顾建华,陆祖宏

2,5—二取代噁唑的荧光量子产率和激光转换效率的研究    于佩凤

溶剂效应对聚苯撑乙烯掺杂二酰亚胺太阳电池性能的影响    吴伟才;周印华;温善鹏;韩靓;田文晶;

电工电能信息    

太阳能热气流发电系统的性能分析    明廷臻;刘伟;许国良;黄素逸;彭仕文;潘垣;

成都地区居住建筑节能潜力与途径的分析探讨    孟文强;

体相异质结型有机太阳能电池的研究进展    李蛟;刘俊成;高从堦;

光电传感器——光电池    叶宏;

氨水蓄能土壤源热泵集成系统耦合性能的模拟分析    田兴旺;徐士鸣;

窄带隙共轭聚合物类太阳能电池材料的研究进展    魏宇锋;陈相;蒋伟;朱洪坤;

通风空调系统能耗评价方法探讨    严欢;王随林;王祎;刘伟;

超声波电动机能量转换效率的定性分析    施进浩;李宝库;

叠层结构GaInAsSb热光伏电池的设计和优化    彭新村;李国兴;张宝林;赵晓薇;董鑫;郑伟;杜国同;

烟火剂燃烧温度及发光效率研究    杜志明;张文明;

基于苯并二噻吩和噻唑共聚物的合成及其光电性能研究    杨苗;彭博;刘波;丁娉;潘春跃;邹应萍;

2,7-咔唑与5,6-二辛氧基二噻吩苯并噻二唑低能隙聚合物的合成及其光伏应用    丁娉;刘波;杨苗;彭博;潘春跃;邹应萍;

混合溶剂对共轭聚合物/富勒烯衍生物薄膜光伏电池性能的影响    谢志元;赵云;付莹莹;

荧光光波导集光太阳能电池    高琛;张军;耿俊杰;张义;丁建军;鲍骏;

一种D-A-D有机小分子的合成及在太阳能电池中的应用    范海军;尚会霞;李硕;李永舫;占肖卫;

具有D-A结构的噻吩和苯并噻二唑共聚物的光伏器件研究    赵光金;何有军;何畅;李永舫;

低成本的一体化波力制氢技术研究    张珣;林斌炎;王传崑;

2004冷燃烧    大海

每年100亿电费可减少一半    特约通讯员 岳柯轩

做电动汽车,我们信心十足    本报记者 胡谋 整理

车到关前路在何方    张先国 詹国强

英研制出新型汽车燃料    何屹

磷酸铁锂电池让电动汽车看到新的希望    本报记者 赵三明

大金集团确定节能环保方案    王杨二

能源再生技术能否“再生”    张巍巍

未来主导:染料敏化太阳能电池    本报记者 滕继濮

广船国际交付世界一流盾构机    陈佳南 杜若冰

聚合物太阳能电池材料的设计、合成及性质研究    温善鹏

长期低浓度SO_2对油桐光合能量转换效率及机理的影响    廖飞勇

有机小分子太阳能电池的界面研究    宋群梁

射频识别标签芯片关键技术的研究与实现    刘冬生

光电化学法分解有机物制氢的研究    李磊

反型体异质结聚合物太阳能电池的研究    陶晨

PEDOT:PSS薄膜的掺杂改性及其在有机太阳能电池中的应用研究    李蛟

中子活化煤质在线分析及β辐射伏特核电池能量输运研究    王辉东

光活性层掺杂及新型透明电极在聚合物太阳能电池中的应用研究    章文峰

活性层优化及电极界面修饰对聚合物电池性能的影响    胡子阳

璧山县两口投饵池塘生态系的初步研究    孙志明

Z箍缩实验研究中探针激光脉冲的受激布里渊压缩    薛飞彪

二极管泵浦无机液体激光系统性能研究    李密

聚噻吩衍生物的电化学合成及其应用研究    严峻

无源RFID标签芯片能量获取技术的研究    惠雪梅

轨道—线圈复合型电磁炮发射机理研究    刘彦鹏

组合型振荡浮子波能发电装置研究    高人杰

低成本染料敏化太阳能电池的制备及性能研究    储玲玲

螺线管式超导常导混合脉冲变压器的设计与实验研究    吴锐

立式集热板太阳能热气流系统运行性能研究    巢军

Baidu
map