钙钛矿/有机小分子复合太阳能电池材料与器件的研究

发布时间：2021-06-07 06:22

　　当前,有机小分子/无机化合物钙钛矿型太阳能电池正在快速的发展。在很短的时间内,将转换效率提高到了20%,而且在工艺和成本方面表现出了很大的优势。而在该类电池的组成中,空穴传输层作为一种即传输空穴又阻挡电子,是影响电池性能的关键部分。因此,研究者对空穴传输材料（HTM）的设计和合成正在不断的探索,这对钙钛矿型太阳能电池器件性能和能量转换效率的提高具有非常重要的意义。为了能够设计并合成性能优良的空穴传输材料,本论文中设计并合成了以蒽和联蒽为核,对甲氧基二苯胺和对甲氧基三苯胺为端基的小分子化合物ATA、ATTA、BATA和BATTA,分别对这几种化合物的结构特征和光伏性能进行了表征和研究,主要内容如下:在第二章中,化合物ATA和ATTA的带隙分别是2.18eV和2.58eV。其HOMO分别为-5.10eV和-5.12 eV;LUMO分别为-2.67eV和-2.48eV。以它们分别作为空穴传输材料制备了器件结构为ITO/PEDOT:PSS/HTM/Perovskite/PC61BM/Ca/Al的钙钛矿型太阳能电池器件,对不同厚度的化合物ATA和ATTA进行光伏器件的测试,发现最优的厚度都是20... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 钙钛矿型太阳能电池简介
        1.2.1 钙钛矿晶体的结构
        1.2.2 钙钛矿型太阳能电池的结构
        1.2.3 钙钛矿型太阳能电池的工作原理
        1.2.4 钙钛矿型太阳能电池材料与器件的发展简述
        1.2.5 空穴传输材料的发展简述
    1.3 钙钛矿型太阳能电池的性能参数
    1.4 本论文的设计思想和内容
    1.5 本论文研究课题的创新性
2 蒽类衍生物在钙钛矿型太阳能电池中的应用及表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验所用仪器设备
        2.2.2 表征设备与仪器
        2.2.3 ITO基片的标记与清洗
        2.2.4 原料与试剂
        2.2.5 化合物ATA和ATTA的合成
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 化合物ATA和ATTA的表征
        2.3.2 化合物ATA和ATTA的热学性质
        2.3.3 化合物ATA和ATTA的吸收和发光特性
        2.3.4 化合物ATA和ATTA的电化学性质
        2.3.5 化合物ATA和ATTA的光伏性能
    2.4 本章小结
3 联蒽类衍生物在钙钛矿型太阳能电池中的应用及表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 原料和试剂
        3.2.2 表征设备与仪器
        3.2.3 有机化合物BATA和BATTA的合成
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 化合物BATA和BATTA的合成及表征
        3.3.2 化合物BATA和BATTA的热学性质
        3.3.3 化合物BATA和BATTA的吸收和发光特性
        3.3.4 化合物BATA和BATTA的电化学性质
        3.3.5 化合物BATA和BATTA的光伏性能
    3.4 本章小结
4 5,10-双（4,5-二癸基噻吩）二噻并[2,3-d:2′,3′-d′]苯并[1,2-b:4,5-b′]二噻吩与苯并噻二唑衍生物共轭聚合物的合成及性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 原料与试剂
        4.2.2 表征设备与仪器
        4.2.3 单体及聚合物的合成
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 单体及共聚物的合成与表征
        4.3.2 共轭聚合物的热稳定性
        4.3.3 共轭聚合物的紫外吸收和发光特性
        4.3.4 共轭聚合物的电化学性质
        4.3.5 共轭聚合物的光伏性能
    4.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]有机-无机分子组装层状类钙钛矿结构与特性[J]. 王鲜,郭丽玲,胡伟达,刘韩星,欧阳世翕.  功能材料与器件学报. 2004(04)
[2]太阳能发电地面应用的前景及发展动向[J]. 杨金焕,陆钧,黄晓橹.  新能源. 1995 (02)



本文编号：3216049