基于酰亚胺苯并三唑衍生物的高效太阳电池的制备及其电荷转移机理的探究
发布时间：2021-03-20 13:36
非富勒烯太阳电池因为可调的能级和吸收受到越来越多的追捧,给受体在可见光甚至近红外区域的吸收形成互补,可以更好的利用太阳光。能级的可调性也使得给受体匹配的选择性增加。随着材料和器件的优化,非富勒烯太阳电池的效率节节攀升,目前单节效率已经突破16%,对于给定的给体,如何选择合适的受体并进行器件优化来得到高效的器件至关重要。一方面我们可以通过合适的方法改善器件中分子的取向和排列,提高激子的产生、电荷的传输与抽取速率同时保证器件的稳定性;另一方面可以通过器件结构的改变如添加第三组分或者开发叠层器件来制备稳定高效的有机太阳电池。此外由于受体的吸收以及其对激子产生的贡献不像富勒烯那样可以忽略,对于非富勒烯太阳电池中的空穴转移过程还有待研究,近来非富勒烯有机太阳电池中出现了越来越多的能量损失很小的体系,电荷分离的驱动力对于给受体能级差的限制对于非富勒烯太阳电池已经不能完全适用,所以机理的研究也有待更新。本文致力于对酰亚胺苯并三唑衍生物聚合物给体进行器件优化,并选择两个有较大能量损失差异的体系进行瞬态光谱的研究,最后对器件的制备工艺进行优化,利用一步法来制备高效的非富勒烯有机太阳电池。首先,在第一章节...
【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】：133 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
自由电荷产生过程示意图，单线态能量和电荷转移态能量的差值大于库仑力势垒(A过程)；单线态能量和电荷转移态能量的差值小于库仑力势垒(B过
第一章 绪论只归因于辐射损失(即由于复合而造成的能量损失可以忽略不计)。将非辐C损耗作为 EQE（其中 EQEEL为辐射量子效率）的函数[27]两者关系如式（1-示：（1-4当辐射量子效率越高，器件的非辐射 VOC损耗越小。钱等人通过实验证明C与 EQEEL之间的这种关系是成立的，对于诸如 PDCBT-2F:IT-M TB7-Th:IEICO 等 EQEEL值高的系统，由于减少了复合速率，体系都有较高C，电压损耗低。他们还提出，目前存在一些效率高但是 EQEEL值较低体系果减小了非辐射复合的速率他们的效率可以进一步得到提升。图 1-8 列出了体系的 VOC、PCE 和能量损失的关系，以及 PCE 和 EQE 的关系图[28]。
Voc 和 FF。图1-9 为有机太阳电池在光照条件和暗态条件下的电流-电压曲线（J-V），定义最大输出 Pm 功率对应的电流密度和电压为 Jm 和 Vm。PCE 可以用公式（1-5）表示。(1-5)Pin为入射功率，由上式可得 FF 的表达式为：(1-6)
【参考文献】：
期刊论文
[1]The recent progress of wide bandgap donor polymers towards non-fullerene organic solar cells[J]. Xiaopeng Xu,Guangjun Zhang,Ying Li,Qiang Peng. Chinese Chemical Letters. 2019(04)
[2]Achieving over 16% efficiency for single-junction organic solar cells[J]. Baobing Fan,Difei Zhang,Meijing Li,Wenkai Zhong,Zhaomiyi Zeng,Lei Ying,Fei Huang,Yong Cao. Science China（Chemistry）. 2019(06)
[3]Controlling PCBM aggregation in P3HT/PCBM film by a selective solvent vapor annealing[J]. SUN Yue,HAN YanChun,LIU JianGang. Chinese Science Bulletin. 2013(22)
本文编号：3091089
【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】：133 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
自由电荷产生过程示意图，单线态能量和电荷转移态能量的差值大于库仑力势垒(A过程)；单线态能量和电荷转移态能量的差值小于库仑力势垒(B过
第一章 绪论只归因于辐射损失(即由于复合而造成的能量损失可以忽略不计)。将非辐C损耗作为 EQE（其中 EQEEL为辐射量子效率）的函数[27]两者关系如式（1-示：（1-4当辐射量子效率越高，器件的非辐射 VOC损耗越小。钱等人通过实验证明C与 EQEEL之间的这种关系是成立的，对于诸如 PDCBT-2F:IT-M TB7-Th:IEICO 等 EQEEL值高的系统，由于减少了复合速率，体系都有较高C，电压损耗低。他们还提出，目前存在一些效率高但是 EQEEL值较低体系果减小了非辐射复合的速率他们的效率可以进一步得到提升。图 1-8 列出了体系的 VOC、PCE 和能量损失的关系，以及 PCE 和 EQE 的关系图[28]。
Voc 和 FF。图1-9 为有机太阳电池在光照条件和暗态条件下的电流-电压曲线（J-V），定义最大输出 Pm 功率对应的电流密度和电压为 Jm 和 Vm。PCE 可以用公式（1-5）表示。(1-5)Pin为入射功率，由上式可得 FF 的表达式为：(1-6)
【参考文献】：
期刊论文
[1]The recent progress of wide bandgap donor polymers towards non-fullerene organic solar cells[J]. Xiaopeng Xu,Guangjun Zhang,Ying Li,Qiang Peng. Chinese Chemical Letters. 2019(04)
[2]Achieving over 16% efficiency for single-junction organic solar cells[J]. Baobing Fan,Difei Zhang,Meijing Li,Wenkai Zhong,Zhaomiyi Zeng,Lei Ying,Fei Huang,Yong Cao. Science China（Chemistry）. 2019(06)
[3]Controlling PCBM aggregation in P3HT/PCBM film by a selective solvent vapor annealing[J]. SUN Yue,HAN YanChun,LIU JianGang. Chinese Science Bulletin. 2013(22)
本文编号：3091089
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