三类有机空穴传输分子光电性质的理论研究

发布时间：2023-11-11 14:38

　　太阳能是当前最理想的新型能源之一,利用太阳能可以有效地解决环境污染和化石燃料枯竭问题。太阳能电池作为最直接、有效的太阳能利用方式,可以通过光电能量转换来生产电能。迄今为止,关于太阳能电池的相关研究依然是最热门的课题之一。目前已经研制的太阳能电池包括硅基太阳能电池、量子点太阳能电池以及钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)等。其中,钙钛矿太阳能电池自Kojima等人首次报道以来,因其结构简单、制造成本低廉以及光伏性能优良而备受关注。更重要的是,钙钛矿太阳能电池的光电转换效率(power conversion efficiency,PCE)以前所未有的增长速度在近十年内从3.8%提高到了23.7%,成为目前光伏领域的研究热点。空穴传输材料(hole transport materials,HTMs)是钙钛矿太阳能电池中关键的组成部分之一,其主要作用是促进空穴从钙钛矿向金属对电极迁移同时抑制电荷重组。因此,理想的空穴传输材料对于提高钙钛矿太阳能电池的效率具有极其重要的作用。目前,2,2,7’,7’-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)-氨基]-9,9’-螺二芴...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 钙钛矿太阳能电池
        1.2.1 钙钛矿太阳能电池的发展简史
        1.2.2 钙钛矿太阳能电池的结构与工作原理
    1.3 空穴传输材料
        1.3.1 空穴传输材料的分类及研究现状
        1.3.2 有机小分子空穴传输材料的理论研究概述
    1.4 选题意义和研究内容
        1.4.1 选题意义
        1.4.2 研究内容
    参考文献
第二章 设计高效空穴传输材料：供体和核心基团的适当组合
    2.1 引言
    2.2 计算细节
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 前线分子轨道
        2.3.2 吸收光谱
        2.3.3 空穴迁移率
        2.3.4 溶解性和稳定性
        2.3.5 合成路线
    2.4 结论
    参考文献
第三章 取代基团对芴基类空穴传输小分子性能的影响
    3.1 引言
    3.2 计算细节
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 电子结构和前线分子轨道
        3.3.2 吸收光谱
        3.3.3 空穴迁移率
        3.3.4 HTM-CH₃NH₃PbI₃体系
        3.3.5 疏水性、稳定性和溶解度
        3.3.6 可能的合成路线
    3.4 结论
    参考文献
第四章 无掺杂钙钛矿太阳能电池中星型空穴传输材料的多尺度模拟
    4.1 引言
    4.2 计算细节
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 吸收光谱
        4.3.2 前线分子轨道(FMO)
        4.3.3 空穴迁移率
        4.3.4 HTM@CH₃NH₃PbI₃体系
        4.3.5 空穴传输材料的疏水性和稳定性
        4.3.6 空穴传输材料的溶解度和玻璃化转变温度
    4.4 结论
    参考文献
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3862739