高效有机太阳能电池及其器件特性研究

发布时间：2021-01-21 05:08

　　能源是人类赖以生存与发展的根本,经济发展与人口增长都离不开能源的消耗。光伏发电,作为一种基于光电效应的清洁能源技术,是众多绿色、可再生能源中的佼佼者。有机太阳电池是光伏发电领域的一个新兴方向,具有低成本、可溶液加工、质量轻、柔性等许多传统无机半导体不具备的优势,目前已经成为最有希望的下一代太阳电池之一,得到了广泛的关注。在众多科研人员的努力下,通过设计新型光电有机材料与器件优化,使有机太阳能电池得到了飞速的发展,最高能量转化效率已经达到15.7%。本论文的主要创新之处是采用不同的器件优化方式,在获得高效有机太阳能电池的基础上,运用电致发光,光致发光,载流子动力学等研究手段,研究不同优化工艺手段对有机太阳能电池激子拆分,传输与收集效率的影响;定量计算载流子复合率与抽取率的比值研究器件FF提高的原因;定量计算器件的辐射复合能量损失与非辐射复合能量损失。最终揭示有机太阳能电池各项参数受不同体系与优化方法影响的根本原因。溶剂退火,热退火,混合溶剂加工等是有机太阳能常用优化手段,器件优化后,填充因子一般能够大幅度提高,以往很多文献都是从形貌角度进行分析解释,深入的机理机制研究比较少。本文第三、第... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

瞬态光电压测试系统

泛应用于 OLEDs 的芳香杂环单元[43-45]。本章所用阴极界面材料为杨伟教授课题组陈桂庭博士合成的基于 FSO 单元的 n-型共轭聚合物 PFSOPyCl[46]，具体化学结构如图 2-1。PFSOPyCl 的吸电子基团位于共轭主链上，FSO 单元的强吸电子性使其具有高的电子亲和能，因此具有有效的电子传输与收集能力。

本实验选用 ITO/PEDOT：PSS/PCDTBT：PC71BM/CILs/Al 的器件结构。ITO（方电阻为 15 sq–1）作为收集空穴的阳极，购于深圳南坡公司。PEDOT：PSS 作为空传输层，购买于德国 Bayer 公司。PCDTBT 是一个经典的给体材料[50]，PC71BM 与购买于 1-M，具体结构式如图 2-2。具体器件制备如下：


本文编号：2990521