基于TPTI的有机太阳能电池材料的合成与性质研究
发布时间：2021-02-24 11:11
近年来,有机太阳能电池取得了突飞猛进的发展。目前,其能量转换效率（PCE）已经超过17%。其中有机/聚合物太阳能电池给体材料是该领域研究的热点之一。噻吩并[2’,3’:5,6]吡啶并[3,4-g]噻吩并[3,2-c]-异喹啉-5,11（4H,10H）-二酮（TPTI）是一个含有芳香内酰胺的五环稠环芳烃。本论文设计并合成了系列基于TPTI的D-A型和D-A1-D-A2型共轭聚合物以及A2-π-A1-π-A2型共轭有机小分子太阳能电池给体材料。并对目标聚合物和小分子的热稳定性、光物理、电化学和光伏性质进行了系统地研究,初步探讨了材料分子结构与光电性质间的关系。主要研究内容如下:1.设计并合成了三个基于TPTI和不同侧链的苯并二噻吩（BDT）单元的D-A型共轭聚合物CP1、CP2和CP3。系统研究了BDT单元上不同侧链（氧烷基、烷基噻吩、硫烷基噻吩）对共聚物光电性能的影响。结果表明:烷基噻吩和硫烷基噻吩共轭侧链的引入有利于拓宽聚合物的吸收光谱和降低聚合物的HOMO/LUMO能级,最终...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
有机太阳能电池器件示意图
图 1.2 OSCs 的工作原理的基本参数电池的参数有很多，主要有短路电流（Jsc）、填充因光电转换效率（PCE）等，其含义如下：）：在太阳光照射条件下，电池正负极短路时最单位为 mA/cm2，其大小与入射光的强度、活性度密切相关，此外还与电池器件的面积有关。提料对太阳光的吸收并且尽可能降低材料的带隙（）：在太阳光照射条件下，电池正负极断路时最24]，单位为 V，其大小取决于活性层中给体材料 能级。同时，也会受到光照强度、给/受体比例F）：其公式为如下，从公式中，我们可以看出输出电流与电压的比值，通常用 FF 表示，为无
湘潭大学 2015 级硕士毕业论文（1:1，重量比）和 CP3:PC71BM（1:1，重量比）混合膜的形貌，其相应的相图和高度图如图 2.11 所示。可以看到三个聚合物活性层的形貌比较相似，活性层的粗糙度（RMS）分别为 7.23 nm、10.05 nm 和 8.38 nm，数据列于表 2.4 中。三个活性层的 RMS 都比较高，这说明给体材料和受体材料分布的不均匀，无法形成大面积纳米尺度互穿网状结构，这对激子的分离和电荷的传输都不利，影响光电流和填充因子，因此光伏器件的电流和和填充因子都相对较低。
本文编号：3049286
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
有机太阳能电池器件示意图
图 1.2 OSCs 的工作原理的基本参数电池的参数有很多，主要有短路电流（Jsc）、填充因光电转换效率（PCE）等，其含义如下：）：在太阳光照射条件下，电池正负极短路时最单位为 mA/cm2，其大小与入射光的强度、活性度密切相关，此外还与电池器件的面积有关。提料对太阳光的吸收并且尽可能降低材料的带隙（）：在太阳光照射条件下，电池正负极断路时最24]，单位为 V，其大小取决于活性层中给体材料 能级。同时，也会受到光照强度、给/受体比例F）：其公式为如下，从公式中，我们可以看出输出电流与电压的比值，通常用 FF 表示，为无
湘潭大学 2015 级硕士毕业论文（1:1，重量比）和 CP3:PC71BM（1:1，重量比）混合膜的形貌，其相应的相图和高度图如图 2.11 所示。可以看到三个聚合物活性层的形貌比较相似，活性层的粗糙度（RMS）分别为 7.23 nm、10.05 nm 和 8.38 nm，数据列于表 2.4 中。三个活性层的 RMS 都比较高，这说明给体材料和受体材料分布的不均匀，无法形成大面积纳米尺度互穿网状结构，这对激子的分离和电荷的传输都不利，影响光电流和填充因子，因此光伏器件的电流和和填充因子都相对较低。
本文编号：3049286
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