基于CuPc/C 60 与Sb 2 Se 3 /C 60 的太阳能电池及超快光谱研究

发布时间：2023-06-01 23:53

　　现代社会人们对能源的需求越来越多,同时环境保护的意识也越来越强,因此越来越需要洁净可持续的绿色能源。太阳能电池可以将取之不尽、用之不竭的太阳能转化为电能,因此受到了各国政府的重视。为了提高太阳能电池的性能,需要深入的理解器件内部的微观工作机制。本文利用超快瞬态光谱技术研究了CuPc/C₆₀与Sb₂Se₃/C₆₀异质结中光生载流子的生成和复合过程。本文首先研究了CuPc分子堆积方式对其光物理特性的影响。我们通过引入CuI缓冲层来把CuPc的堆积方式从“站立”变为“平躺”。结果表明“平躺”堆积的CuPc薄膜具有更高的光吸收系数和更长的激发态寿命。较长的激发态寿命增加激子或载流子的扩散长度,从而降低激子或载流子的复合几率。因此基于“平躺”式的CuPc的太阳能电池具有更好的性能。其次,我们还研究了有着良好应用前景Sb₂Se₃薄膜太阳电池。Sb₂Se₃是一种禁带宽度在1.10eV-1.20eV之间、吸光系数高达10

【文章页数】：48 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 太阳电池的发展历程
    1.3 有机和无机太阳能电池的工作原理
        1.3.1 无机太阳电池的工作原理
        1.3.2 有机太阳能电池工作原理
    1.4 太阳能电池主要特征参数
    1.5 有机太阳能电池材料
    1.6 有机-无机杂化太阳能电池
    1.7 硒化锑薄膜太阳能电池
    1.8 太阳能电池中光生电荷的产生与复合过程
    1.9 本论文的选题思路和研究问题
2 实验方法与原理
    2.1 器件制备设备介绍
    2.2 样品的表征
        2.2.1 电池I-V测试系统
        2.2.2 紫外-可见-近红外吸收光谱测试
    2.3 飞秒瞬态吸收光谱
        2.3.1 飞秒激光的发展
        2.3.2 薄膜对光的吸收与透射
        2.3.3 飞秒瞬态光谱测试方法
    2.4 太阳能电池的制备
3 CuPc/C₆₀异质结太阳能电池及超快瞬态吸收光谱研究
    3.1 研究背景
    3.2 CuPc太阳电池介绍
        3.2.1 实验过程
        3.2.2 CuI缓冲层对CuPc薄膜晶体结构与表面形貌的影响
        3.2.3 CuI缓冲层对CuPc薄膜光学特性的影响
        3.2.4 CuI缓冲层对CuPc薄膜激发态衰退动力学的影响
        3.2.5 CuPc/C₆₀异质结超快瞬态吸收光谱研究
    3.3 总结
4 基于Sb₂Se₃/C₆₀体系太阳电池光物理过程分析
    4.1 硒化锑材料简介
    4.2 Sb₂Se₃薄膜以及Sb₂Se₃/C₆₀异质结太阳能电池的制备
        4.2.1 实验过程
        4.2.2 硒化锑薄膜的表征
    4.3 基于Sb₂Se₃/C₆₀体系太阳电池测试
    4.4 硒化锑薄膜的瞬态吸收光谱分析
    4.5 总结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3827268