基于非共轭聚合物的厚度不敏感型电子传输层的制备与性能

发布时间：2023-11-11 08:36

　　十多年来,聚合物太阳能电池(PSCs)因具有可溶液加工和可制成大面积柔性器件等优点,引起了学术界和工业界的广泛关注。界面工程是确保PSCs的效率和稳定性最大化的根本有效手段之一。为了适用于大面积柔性器件的生产,开发出低成本、可低温溶液加工和厚度不敏感的电子传输层(ETLs)成为了目前进一步发展聚合物太阳能电池的重要方向之一。基于此,本论文致力于开发一类新型的非共轭聚合物用于厚度不敏感型电子传输层,以制备高性能的PSCs,其主要研究内容如下:1.将聚乙氧基乙稀亚胺(PEIE)分别与1,8-二碘辛烷(DIO)和1-碘丁烷(IB)进行季铵化反应得到PEIE-DIO和PEIE-IB。X射线光电子能谱、红外光谱和马尔文电位粒径分析等测试结果表明PEIE-DIO和PEIE-IB中存在碘化季铵盐,但只有PEIE-DIO能形成低度交联聚合物。研究结果表明,具有碘化季铵盐的PEIE-IB比PEIE具有更高的电导率和电子迁移率,表明季铵盐结构有利于提高聚合物的电子传输性能;同时具有碘化季铵盐和交联结构的PEIE-DIO比PEIE-IB具有更高的电导率和电子迁移率,表明交联结构有利于形成三维导电网络结构,从...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 聚合物太阳能电池的简介
        1.2.1 聚合物太阳能电池的器件类型
        1.2.2 聚合物太阳能电池的工作过程
        1.2.3 聚合物太阳能电池的工作性能参数
        1.2.4 聚合物太阳能电池面临的挑战
    1.3 界面修饰材料的功能简介
        1.3.1 调控电极/光活性层界面的能级势垒
        1.3.2 提高载流子的输运和电极的电荷选择
        1.3.3 增强器件的光捕获效率
        1.3.4 促进光活性层形成互穿网络结构和提高器件稳定性
    1.4 可溶液加工处理的电子传输材料的概述
        1.4.1 过渡金属化合物
        1.4.2 非富勒烯类有机小分子
        1.4.3 富勒烯类衍生物
        1.4.4 聚电解质(PEs)
        1.4.5 有机-无机杂化物
    1.5 基于厚度不敏感型的电子传输材料的研究
        1.5.1 无机类厚度不敏感型的电子传输材料
        1.5.2 有机-无机杂化类厚度不敏感型的电子传输材料
        1.5.3 有机类厚度不敏感型的电子传输材料
    1.6 本论文的工作设计与研究内容
第2章 具有厚度不敏感性的非共轭聚合物电子传输材料PEIE-DIO
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 电子传输材料制备过程
        2.2.2 反型聚合物太阳能电池的制备过程
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 材料的成分与尺寸的表征
        2.3.2 材料的表面属性表征
        2.3.3 材料的功函值测量
        2.3.4 材料的透光性表征
        2.3.5 材料的电导率测量
        2.3.6 材料的电子迁移率测量
        2.3.7 反型器件光伏性能的表征
        2.3.8 反型器件激子分离的表征
        2.3.9 反型器件稳定性的表征
    2.4 本章内容小结
第3章 卤素离子种类对非共轭聚合物电子传输性能的影响
    3.1 引言
    3.2 实验部分
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 材料的成分与尺寸的表征
        3.3.2 材料的表面属性
        3.3.3 材料的功函值测量
        3.3.4 材料的透光性表征
        3.3.5 材料电导率的测量
        3.3.6 材料电子迁移率的测量
        3.3.7 反型器件光伏性能的表征
        3.3.8 反型器件激子分离的表征
    3.4 本章内容总结
总结与展望
参考文献
致谢
附录A 实验所需药品规格及来源
附录B 实验所需仪器设备型号
在校期间发表论文的情况



本文编号：3862291