超二维有机材料的器件优化及界面研究

发布时间：2017-12-16 05:29

  本文关键词：超二维有机材料的器件优化及界面研究

  更多相关文章： 有机太阳能电池 超二维给体材料 界面层 阴离子共轭聚电解质 器件优化

【摘要】：有机太阳能电池在最近的几年里是研究的热点之一,多年的研究,使得有机太阳能电池器件的性能得到了极大的发展。文献报道的最高效率已经超过了10%。然而,有机太阳能电池技术要真正实现大规模的量产,它的能量转换效率等各方面性能需要有进一步的提升。在有机太阳能电池器件之中,活性层的材料以及界面层的材料都是影响电池器件效率的重要因素。为了进一步提升有机太阳能电池器件的效率,并为今后的研究提供一些新的参考,本论文主要进行了以下两个方面的研究:为了改善有机太阳能电池器件的活性层与阴极之间的接触和电子的传输性质,使用一系列界面层的材料(分别为PFEOSO3Na,PFEOSO3NH?,PFEOSO3K,PFEOSO3Li),探讨了这些界面层的材料对有机太阳能电池器件工作性能的影响,为此我们进行了一系列的实验,在研究的过程之中改善了电极和活性层之间的接触势垒,提高了有机太阳能电池器件的性能,从实验结果可以看出,以PFEOSO3K作为界面层的反式器件的效率最好,为7.63%,含有其他的阴离子共轭聚电解质界面层的反式器件的效率也高于以ZnO为界面层的反式器件的效率,这说明了这些界面层有良好的性质,可以有效地改善有机太阳能电池器件的性能。以一系列超二维有机给体材料,进行了器件的表征和优化。通过对有机太阳能电池器件中的电极厚度,活性层厚度,活性层退火温度和活性层形貌等方面进行深入的研究,总结了器件的规律,从实验结果来看,以联噻吩为核的超二维的小分子材料DHPT-SC表现出比较好的光伏性质,其最佳器件的开路电压为0.91V,短路电流为5.45mA cm-2,填充因子为0.34,器件的转换效率是1.71%,器件还在进一步优化中。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM914.4

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本文编号：1294870