有机叠层太阳能电池的结构设计、制备工艺优化和器件性能研究

发布时间：2023-01-30 09:03

　　有机太阳能电池由于具有可低温全溶液加工、制备工艺简单、可制备柔性器件等优点而受到科研人员的广泛关注。近年来,随着新材料的合成、器件工程及器件物理的研究,有机太阳能电池的效率已经超过14%,但是相对于无机太阳能电池,有机太阳能电池的效率仍有待进一步提高。叠层电池由于可以增强对太阳光的吸收,克服单结太阳能电池的肖克利-奎伊瑟效率极限（Shockley-Queisser limit）,是提高太阳能电池效率的有效手段。但是,与单结电池相比,叠层电池结构更为复杂,涉及的材料种类更多,器件工艺难度较大,其发展相对缓慢。本论文围绕如何降低叠层电池的工艺成本和难度,推动叠层电池的应用展开研究,主要内容如下:（1）传统的有机叠层太阳能电池一般采用真空蒸镀的金属作为顶电极,但是真空蒸镀的方法不利于叠层电池的大规模卷对卷产业化生产,而且需要昂贵的真空设备,成本过高,限制了叠层的研究和应用。为了解决这个问题,我们研究了采用薄膜转印高电导率PH1000-T取代传统真空蒸镀金属电极的方法制备有机叠层太阳能电池。采用PH1000-T作为电极,降低了电池的工艺成本。所制备的有机叠层电池效率达到3.6%大于两个子电池的... 

【文章页数】：116 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 有机太阳能电池
    1.3 有机叠层太阳能电池
    1.4 全塑料太阳能电池
    1.5 有机-量子点杂化叠层太阳能电池
    1.6 论文的研究思路和工作内容
2 有机叠层太阳能电池的聚合物顶电极研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
    2.3 中间层图案化处理对有机叠层太阳能电池的影响
    2.4 叠层电池的性能
    2.5 本章小结
3 叠层电池中间层电导率的调控
    3.1 引言
    3.2 实验部分
    3.3 叠层电池中间层电导率
    3.4 采用PEDOT:PSS-m13/PEI(IPA)叠层电池器件性能
    3.5 本章小结
4 柔性多结全塑料太阳能电池
    4.1 引言
    4.2 实验部分
    4.3 不同结数全塑料太阳能电池的性能
    4.4 多结全塑料太阳能电池的应用
    4.5 本章小结
5 有机-量子点杂化叠层太阳能电池的研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
    5.3 量子点和有机活性层材料的优化
    5.4 杂化叠层电池研究
    5.5 杂化叠层电池的器件性能
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 研究内容总结
    6.2 主要创新点
    6.3 研究展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间发表论文目录
附录2 攻读博士学位期间参与的专利


【参考文献】：
期刊论文
[1]具有接近15%能量转换效率的有机太阳能电池[J]. 崔勇,姚惠峰,杨晨熠,张少青,侯剑辉.  高分子学报. 2018(02)
[2]Organic tandem solar cells with PCE over 12%[J]. Fei Huang.  Science China（Chemistry）. 2017(04)
[3]Recent progress of interconnecting layer for tandem organic solar cells[J]. Shunmian Lu,Dan Ouyang,Wallace C.H.Choy.  Science China（Chemistry）. 2017(04)

硕士论文
[1]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



本文编号：3732917