基于小分子受体的有机太阳能电池器件制备及性能研究
发布时间：2020-12-26 18:41
作为一种直接将太阳能转化为电能的装置,有机太阳能电池由于具有制备简单、质轻、柔性、可卷对卷打印等优点而被广泛关注。有机太阳能电池中的活性层对光伏性能起着决定性的作用,开发不同种类的活性层材料来提高有机太阳能电池的光伏性能一直是本领域的研究热点。由于具有明确的分子量,能级易调等优势,活性层材料中的非富勒烯小分子受体近年来发展迅速。在本论文中,我们设计了三种非富勒烯小分子受体,并研究了它们的光伏性能。研究结果如下:1.通过将IDIC中IDT核的苯环调整为萘环,设计了稠环小分子受体材料NDIC。与IDIC相比,NDIC的光学带隙更大,LUMO能级更高。以PBDB-T为给体,IDIC或NDIC为受体构建了有机太阳能电池。与基于PBDB-T:IDIC的器件相比,基于PBDB-T:NDIC的器件的开路电压明显提高。进一步研究了溶剂添加剂和热退火对活性层的影响,最后基于PBDB-T:NDIC的器件取得了较高的光电转换效率为9.43%。2.通过不同的稠环设计策略,设计了新型PDI二聚体PDI-T和FPDI-T。PDI-T和FPDI-T的桥连基分别是二取代乙烯和四取代乙烯。与PDI-T相比,FPDI-T...
【文章来源】：西北师范大学甘肃省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
020年美国国家可再生能源实验室“最佳科研电池图表”Figure1-12020,EfficiencyroadmapofsolarcellscertifiedbyNREL
第1章绪论3有机太阳能电池是一项新能源技术，但其发展最早可追溯到1958年，Kearns等人观察到了有机材料具有光伏现象，之后他们利用钛菁镁粉末，采用机械压力压片的方式制备出一种薄片，将其压制到导电玻璃的正极上方，再旋涂一层空气氧化的四甲基对苯二胺，最后覆盖不锈钢活塞并将其与导电玻璃电极压紧，得到电池器件。但由于电池的内部电阻高达108欧姆，因此光伏效率很低，输出电功率只有3×10-12W[13]。1981年，日本Kazuhiro等人报道了一种典型的蒸镀型电池，采用真空蒸镀结合溶液旋涂的方式，使用了多种有机给受体来构建电池。这种电池的结构和当前采用的有机光伏电池结构基本一致，但光伏效率十分低，只有0.05%[14]。图1-2有机p-n结二极管电池结构Figure1-2Organicp-njunctiondiodebatterystructure美国柯达公司的邓青云博士（C.W.Tang）在1986年将两种比较优良的有机半导体采用蒸镀的方式构建出一种三明治结构电池，如图1-3所示。活性层材料由酞菁铜（电子给体）和四羟基苝衍生物（电子受体）构成，电池的光伏效率达到了1%[15]，这经常被看作有机光伏电池器件化过程中的重要里程碑。图1-3蒸镀型太阳能电池结构Figure1-3Evaporationtypesolarcellstructure
第1章绪论3有机太阳能电池是一项新能源技术，但其发展最早可追溯到1958年，Kearns等人观察到了有机材料具有光伏现象，之后他们利用钛菁镁粉末，采用机械压力压片的方式制备出一种薄片，将其压制到导电玻璃的正极上方，再旋涂一层空气氧化的四甲基对苯二胺，最后覆盖不锈钢活塞并将其与导电玻璃电极压紧，得到电池器件。但由于电池的内部电阻高达108欧姆，因此光伏效率很低，输出电功率只有3×10-12W[13]。1981年，日本Kazuhiro等人报道了一种典型的蒸镀型电池，采用真空蒸镀结合溶液旋涂的方式，使用了多种有机给受体来构建电池。这种电池的结构和当前采用的有机光伏电池结构基本一致，但光伏效率十分低，只有0.05%[14]。图1-2有机p-n结二极管电池结构Figure1-2Organicp-njunctiondiodebatterystructure美国柯达公司的邓青云博士（C.W.Tang）在1986年将两种比较优良的有机半导体采用蒸镀的方式构建出一种三明治结构电池，如图1-3所示。活性层材料由酞菁铜（电子给体）和四羟基苝衍生物（电子受体）构成，电池的光伏效率达到了1%[15]，这经常被看作有机光伏电池器件化过程中的重要里程碑。图1-3蒸镀型太阳能电池结构Figure1-3Evaporationtypesolarcellstructure
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机太阳电池效率突破18%（英文）[J]. 刘启世,江宇凡,金柯,秦建强,许金桂,李文婷,熊骥,刘金凤,肖作,孙宽,杨上峰,张小涛,丁黎明. Science Bulletin. 2020(04)
硕士论文
[1]基于非富勒烯受体材料的有机太阳能电池器件性能研究[D]. 蒋旭东.北京交通大学 2018
本文编号：2940258
【文章来源】：西北师范大学甘肃省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
020年美国国家可再生能源实验室“最佳科研电池图表”Figure1-12020,EfficiencyroadmapofsolarcellscertifiedbyNREL
第1章绪论3有机太阳能电池是一项新能源技术，但其发展最早可追溯到1958年，Kearns等人观察到了有机材料具有光伏现象，之后他们利用钛菁镁粉末，采用机械压力压片的方式制备出一种薄片，将其压制到导电玻璃的正极上方，再旋涂一层空气氧化的四甲基对苯二胺，最后覆盖不锈钢活塞并将其与导电玻璃电极压紧，得到电池器件。但由于电池的内部电阻高达108欧姆，因此光伏效率很低，输出电功率只有3×10-12W[13]。1981年，日本Kazuhiro等人报道了一种典型的蒸镀型电池，采用真空蒸镀结合溶液旋涂的方式，使用了多种有机给受体来构建电池。这种电池的结构和当前采用的有机光伏电池结构基本一致，但光伏效率十分低，只有0.05%[14]。图1-2有机p-n结二极管电池结构Figure1-2Organicp-njunctiondiodebatterystructure美国柯达公司的邓青云博士（C.W.Tang）在1986年将两种比较优良的有机半导体采用蒸镀的方式构建出一种三明治结构电池，如图1-3所示。活性层材料由酞菁铜（电子给体）和四羟基苝衍生物（电子受体）构成，电池的光伏效率达到了1%[15]，这经常被看作有机光伏电池器件化过程中的重要里程碑。图1-3蒸镀型太阳能电池结构Figure1-3Evaporationtypesolarcellstructure
第1章绪论3有机太阳能电池是一项新能源技术，但其发展最早可追溯到1958年，Kearns等人观察到了有机材料具有光伏现象，之后他们利用钛菁镁粉末，采用机械压力压片的方式制备出一种薄片，将其压制到导电玻璃的正极上方，再旋涂一层空气氧化的四甲基对苯二胺，最后覆盖不锈钢活塞并将其与导电玻璃电极压紧，得到电池器件。但由于电池的内部电阻高达108欧姆，因此光伏效率很低，输出电功率只有3×10-12W[13]。1981年，日本Kazuhiro等人报道了一种典型的蒸镀型电池，采用真空蒸镀结合溶液旋涂的方式，使用了多种有机给受体来构建电池。这种电池的结构和当前采用的有机光伏电池结构基本一致，但光伏效率十分低，只有0.05%[14]。图1-2有机p-n结二极管电池结构Figure1-2Organicp-njunctiondiodebatterystructure美国柯达公司的邓青云博士（C.W.Tang）在1986年将两种比较优良的有机半导体采用蒸镀的方式构建出一种三明治结构电池，如图1-3所示。活性层材料由酞菁铜（电子给体）和四羟基苝衍生物（电子受体）构成，电池的光伏效率达到了1%[15]，这经常被看作有机光伏电池器件化过程中的重要里程碑。图1-3蒸镀型太阳能电池结构Figure1-3Evaporationtypesolarcellstructure
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机太阳电池效率突破18%（英文）[J]. 刘启世,江宇凡,金柯,秦建强,许金桂,李文婷,熊骥,刘金凤,肖作,孙宽,杨上峰,张小涛,丁黎明. Science Bulletin. 2020(04)
硕士论文
[1]基于非富勒烯受体材料的有机太阳能电池器件性能研究[D]. 蒋旭东.北京交通大学 2018
本文编号：2940258
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2940258.html
