活性层中为载流子“架桥”以改善聚合物太阳电池的性能

发布时间：2023-05-18 22:35

　　在过去几十年里,聚合物太阳电池(PSCs)凭借其质量轻,可柔性化,溶液法制备,低成本和易于卷对卷大规模生产制备等优异特性而受到广泛关注。尽管PSCs在器件性能方面不断取得突破,能量转换效率(PCE)已经超过17%,但与无机太阳电池相比仍有很大的提升空间。众所周知,PSCs活性层的有效载流子收集与有效光吸收之间的矛盾是限制其性能提高的重要因素之一。因此,几乎所有关于提高PSCs光电转换效率的研究都致力于在一定程度上解决这一矛盾,包括活性层异质结结构,表面等离子体激元共振技术和光管理结构等。本文主要研究了氧化物纳米颗粒对基于P3HT:PC₆₁BM聚合物太阳电池性能的影响,探究并总结了提高P3HT:PC₆₁BM聚合物太阳电池性能的研究方案。本文的研究工作主要包括以下几个方面:(1)为了提升聚合物太阳电池电极处的电荷收集效率,将乙酰丙酮锆的无水乙醇溶液旋涂至活性层与负极之间作为电子传输层。实验结果表明,乙酰丙酮锆作为电子传输层能使器件的性能得到改善,最佳光电转化效率达到2.41%,提升了19.31%(对照器件为2.02%)。(2)通过将SnO

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 聚合物太阳电池
        1.2.1 聚合物太阳电池的分类和发展概述
        1.2.2 有机半导体材料与无机半导体材料的差异
        1.2.3 聚合物太阳电池工作原理
    1.3 聚合物太阳电池活性层材料分类
        1.3.1 p型聚合物给体材料
        1.3.2 富勒烯衍生物受体材料
        1.3.3 n型聚合物受体材料
        1.3.4 D-A双缆型聚合物材料
        1.3.5 n型无机半导体纳晶受体材料
    1.4 本文的选题依据及主要内容
        1.4.1 选题依据
        1.4.2 主要内容
    参考文献
第二章 聚合物太阳电池的制备和表征
    2.1 聚合物太阳电池的结构及制备过程
        2.1.1 聚合物太阳电池的结构
        2.1.2 聚合物太阳电池的制备过程
    2.2 聚合物太阳电池器件的性能参数
    2.3 分析与表征设备
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 乙酰丙酮锆薄膜对聚合物太阳电池性能的影响
    3.1 电子传输层研究现状
    3.2 器件结构
    3.3 器件制备
        3.3.1 实验材料及设备
        3.3.2 乙酰丙酮锆优化聚合物太阳电池制备
    3.4 不同溶剂以及浓度ZrAcac溶液对成膜的影响
        3.4.1 不同溶剂ZrAcac溶液对成膜的影响
        3.4.2 不同浓度ZrAcac溶液对成膜的影响
    3.5 小结
    参考文献
第四章 二氧化锡纳米颗粒对聚合物太阳电池活性层优化的研究
    4.1 引言
    4.2 实验方法
        4.2.1 二氧化锡纳米颗粒制备
        4.2.2 器件制备
    4.3 实验结果及讨论
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 氧化锌及氧化镍纳米颗粒对聚合物太阳电池活性层的优化研究
    5.1 引言
    5.2 实验方法
        5.2.1 氧化锌纳米颗粒制备
        5.2.2 氧化镍纳米颗粒制备
        5.2.3 器件制备
    5.3 实验结果与讨论
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
在学期间的研究成果
致谢



本文编号：3819130