基于光盘衬底的顶入射有机太阳能电池研究

发布时间：2021-03-13 19:34

　　有机太阳能电池（OSCs）由于其环境友好、工艺廉价、柔性、质轻等特性一直以来被广泛的关注。近年来,OSCs光电转换效率（PCE）的快速提升引起了科学研究和经济市场的诸多关注。尽管目前OSCs的PCE尚未达到其同类无机器件的水平,但是廉价的卷对卷生产技术进一步推动了有机光伏器件的发展。为了进一步提升OSCs的光电转换效率,我们将微纳尺度的截面为正弦型的光栅结构引入OSCs中,纳米光栅引发的表面等离子体激元（SPPs）的电磁场增强效应可以有效提升OSCs的PCE,而微米光栅的散射效应可以提高器件的光捕获能力。本文的研究内容主要分为以下三个方面:（1）利用普通一次写入型光盘,制备出了干净的、带有正弦型光栅形貌的光盘衬底。并利用原子力显微镜对三种衬底进行了扫描观察,利用软件测量了每种光盘中光栅的周期以及高度的具体数据,证明了直接选取光盘的聚碳酸酯层作为OSCs的衬底是一种可行的方案;（2）分别设计了带有周期性正弦型纳米光栅结构和平面结构的包含厚金属膜的有机介质/Ag（40 nm）/有机介质的多层膜电极。光栅结构有效激发了金属Ag膜两个界面的SPPs。利用实验测量和仿真模拟相结合的方法,研究了光... 

【文章来源】：华侨大学福建省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

地表接受的太阳能年总量和全球其他各种能源储量的对比图[2]

三种不同结构的OSCs

有机太阳能电池工作原理图

【参考文献】：
期刊论文
[1]银纳米片等离子体效应增强有机太阳能电池及其性能优化研究[J]. 邹润秋,秦文静,张强,杨利营,曹焕奇,印寿根.  发光学报. 2015(07)
[2]一维衍射光栅和一维光子晶体组成的硅薄膜太阳能电池背反射器[J]. 沈宏君,卢辉东,程学珍.  发光学报. 2012(06)

博士论文
[1]基于微结构提高有机电致发光器件和有机太阳能电池性能的研究[D]. 王艳辉.吉林大学 2015

硕士论文
[1]基于微纳米结构增强有机聚合物薄膜太阳能电池光吸收的研究[D]. 王康.华侨大学 2019
[2]太阳能电池的特性研究及应用设计[D]. 吴庭俊.华南理工大学 2014
[3]衍射光栅型器件的模拟分析及设计[D]. 石志敏.浙江大学 2004



本文编号：3080789