平面-本体集成异质结聚合物太阳电池的研究

发布时间：2021-06-05 04:55

　　聚合物太阳电池有着成本低、重量轻、制备工艺简单并且可大面积制备的优点,作为解决人类能源问题的方案之一,正在受到越来越多的关注。目前,单节的聚合物太阳电池的功率转换效率已超过14%。但是要使聚合物太阳电池实现商业化,器件的效率和稳定性还需要进一步提高。影响聚合物太阳电池性能的因素有很多,其中活性层的形貌直接影响着电荷的分离和传输,进而影响器件的整体性能。因此,研究如何获得更为理想的活性层形貌是十分必要和有意义的。本文使用溶液加工的方式制备了平面-本体集成异质结,并对其相应的聚合物太阳电池进行了研究,主要内容如下:1.通过选择合适的溶剂,以溶液顺序法并借以溶剂辅助退火制备出了基于聚合物给体材料PTB7-Th和非富勒烯受体材料ITIC-M的平面-本体集成异质结聚合物太阳电池。对使用溶液顺序法、溶液顺序法并借助溶剂辅助退火、传统方法制备的活性层的形貌、表面电势和接触角进行比较和分析,证明了利用这种新的方法可以制备出比传统方法更为理想的活性层结构。通过对三种不同活性层结构的器件性能对比,溶液顺序法和传统方法制备的器件的功率转换效率相似,分别是5.22%和5.25%。而使用溶液顺序法并借助溶剂辅助... 

【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 聚合物太阳电池
        1.2.1 聚合物太阳电池的工作原理
        1.2.2 太阳能电池的性能参数
    1.3 聚合物太阳电池的材料
        1.3.1 活性层材料
        1.3.2 界面修饰材料
    1.4 聚合物太阳电池的活性层形貌调控
    1.5 论文的选题依据与研究内容
第2章 聚合物太阳电池制备及性能表征
    2.1 引言
    2.2 聚合物太阳电池的制备
    2.3 器件的性能表征
        2.3.1 器件的光伏性能测试
        2.3.2 器件的形貌表征
        2.3.3 吸收光谱的测定
    2.4 实验材料与仪器设备
        2.4.1 实验材料
        2.4.2 实验仪器设备
        2.4.3 表征仪器设备
第3章 溶液顺序法制备基于聚合物给体/非富勒烯受体的太阳能电池
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 器件制备
        3.2.3 仪器与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 溶剂的选择
        3.3.2 器件结构
        3.3.3 活性层形貌分析
        3.3.4 器件的性能分析
    3.4 本章小结
第4章 基于PBDB-T/ITIC-M的平面-本体集成异质结聚合物太阳电池
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 器件制备
        4.2.3 仪器与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 器件设计
        4.3.2 受体溶剂对给体层的影响
        4.3.3 活性层形貌分析
        4.3.4 器件的性能分析
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3211477