引入共价接枝或两性离子聚合物实现界面层溶剂正交：以获得高性能聚合物太阳能电池

发布时间：2021-11-25 11:28

　　聚合物太阳能电池因为具有一系列特有的优势而持续受到广泛的关注。目前随着人们对于新材料的不断探索、器件结构的不断优化以及界面工程的不断优化,聚合物太阳能电池的最高光电转化效率还在不断攀升,展现出了广阔的应用前景。实现高效的电荷以及空穴传输在界面工程优化过程中起到重要的作用。本文主要通过化学接枝n型半导体材料萘酰亚胺（Naphthalene diimide,NDI）以及旋涂两性离子聚合物聚甲基丙烯酸甲酯苯磺酸甜菜碱（Poly（sulfobetainemethacrylate）,PSBMA）作为阴极修饰层用在聚合物太阳能电池中并考察对电池性能的影响。1.通过化学接枝n型半导体材料萘酰亚胺修饰ITO获得高效稳定的反向聚合物太阳能电池。在聚合物太阳能电池加工制备过程中,溶剂正交是必须的。为实现溶剂正交,并提升电池器件的电荷传输效率以及稳定性,最终获得高性能的聚合物太阳能电池。我们采用化学接枝的方式将导电性较好的n型半导体材料萘酰亚胺（Naphthalene Diimide,NDI）通过3-溴丙基三甲氧基硅烷（Br TMS）连接,共价接枝到ITO表面形成NDI-TMS阴极界面修饰层（Cathode... 

【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：78 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 有机太阳能电池发展历程
    1.3 聚合物太阳能电池基本工作原理
        1.3.1 聚合物太阳能电池光电转换原理
    1.4 聚合物太阳能电池的基本参数
    1.5 聚合物太阳能电池器件优化
        1.5.1 器件结构的优化
        1.5.2 活性层的优化
        1.5.3 界面修饰层的引入
    1.6 本论文的研究目的与研究意义
第2章 基于化学接枝N型半导体材料萘酰亚胺修饰的反向聚合物太阳能电池性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料与试剂
        2.2.2 主要实验仪器
        2.2.3 ITO基底的清洗及表面羟基化处理
        2.2.4 ITO表面化学接枝萘酰亚胺
        2.2.5 聚合物太阳能电池器件制备
        2.2.6 聚合物太阳能电池相关表征及测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 NDI-TMS的电化学性质
        2.3.2 NDI-TMS修饰层的XPS和紫外吸收表征
        2.3.3 化学修饰前后ITO表面形貌表征
        2.3.4 化学修饰前后ITO表面功函变化
        2.3.5 NDI-TMS的电化学性质
        2.3.6 化学接枝NDI-TMS修饰层以后的聚合物太阳能电池器件性能表征
        2.3.7 聚合物太阳能电池器件的稳定性测试
    2.4 本章小结
第3章 非共轭两性离子聚合物作为阴极修饰层在窄带隙聚合物太阳能电池中的应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料与试剂
        3.2.2 主要实验仪器
        3.2.3 ITO基底的清洗
        3.2.4 聚合物太阳能电池器件制备
        3.2.5 聚合物太阳能电池相关表征及测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 PSBMA分子在可见光区域的吸收对活性层的影响
        3.3.2 聚合物太阳能电池的器件结构和能级分布示意图
        3.3.3 聚合物太阳能电池器件性能表征
        3.3.4 溶剂对于聚合物太阳能电池器件性能的影响
        3.3.5 在引入阴极修饰层及溶剂处理后活性层形貌及相分离变化
        3.3.6 采用ACIS探究修饰层的电学性能
    3.4 本章小结
第4章 总结与展望
    4.1 全文总结
    4.2 展望
硕士研究生期间科研成果
参考文献
致谢
符号说明



本文编号：3518046