具有近红外吸收特性的有机太阳电池的制备和研究

发布时间：2018-04-26 15:22

  本文选题：有机光伏器件 + 近红外　； 参考：《长春理工大学》2014年硕士论文

【摘要】：有机光伏器件因为有着价格低廉,无毒害,可柔性化的特点受到了科学界和商界的广泛关注。提高对近红外光谱的利用率,是一种可以有效提高器件性能的方式之一。为此本文主要研究了具有近红外吸收特性的有机光伏器件。本文首先介绍和回顾了有机光伏器件的基本理论和发展历程。然后研究VOPc薄膜的光学和电学性质,并制备了基于VOPc和C60的平面异质结有机光伏器件。得益于VOP c薄膜优异的近红外光谱吸收能力,该器件的外量子效率(EQE)响应范围扩展到了近红区外光谱区。通过光学传输矩阵法本文对器件中的光能分布进行了优化。接着,本文引入了Alq3薄膜作为器件的阴极缓冲层优化了器件的性能并通过在Al电极之前插入一层25 nm厚的Ag薄膜提高了器件在近红外区的EQE并且将器件的空气稳定性显著提高。最后,本文制备了基于VOPc/C60平面异质结体系和P3HT:PCBM混合异质结体系的级联有机光伏器件。
[Abstract]:Organic photovoltaic devices have attracted wide attention from scientific and commercial circles because of their low price, non-toxic and flexible characteristics. Improving the utilization ratio of NIR spectrum is one of the effective ways to improve the performance of the device. Therefore, organic photovoltaic devices with near infrared absorption characteristics are studied in this paper. In this paper, the basic theory and development of organic photovoltaic devices are introduced and reviewed. Then the optical and electrical properties of VOPc thin films are studied and the planar heterojunction organic photovoltaic devices based on VOPc and C60 are fabricated. Due to the excellent near infrared absorption ability of VOP c thin films, the external quantum efficiency (EQE) response range of the device is extended to the near red region. In this paper, the optical energy distribution in the device is optimized by optical transfer matrix method. Then, the Alq3 thin film is introduced as the cathode buffer layer to optimize the performance of the device. By inserting a 25nm thick Ag film before the Al electrode, the EQE in the near infrared region is improved and the air stability of the device is improved significantly. Finally, cascaded organic photovoltaic devices based on VOPc/C60 plane heterojunction system and P3HT:PCBM hybrid heterojunction system are fabricated.
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM914.4

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本文编号：1806580