非富勒烯太陽(yáng)電池因?yàn)榭烧{(diào)的能級(jí)和吸收受到越來(lái)越多的追捧,給受體在可見光甚至近紅外區(qū)域的吸收形成互補(bǔ),可以更好的利用太陽(yáng)光。能級(jí)的可調(diào)性也使得給受體匹配的選擇性增加。隨著材料和器件的優(yōu)化,非富勒烯太陽(yáng)電池的效率節(jié)節(jié)攀升,目前單節(jié)效率已經(jīng)突破16%,對(duì)于給定的給體,如何選擇合適的受體并進(jìn)行器件優(yōu)化來(lái)得到高效的器件至關(guān)重要。一方面我們可以通過(guò)合適的方法改善器件中分子的取向和排列,提高激子的產(chǎn)生、電荷的傳輸與抽取速率同時(shí)保證器件的穩(wěn)定性;另一方面可以通過(guò)器件結(jié)構(gòu)的改變?nèi)缣砑拥谌M分或者開發(fā)疊層器件來(lái)制備穩(wěn)定高效的有機(jī)太陽(yáng)電池。此外由于受體的吸收以及其對(duì)激子產(chǎn)生的貢獻(xiàn)不像富勒烯那樣可以忽略,對(duì)于非富勒烯太陽(yáng)電池中的空穴轉(zhuǎn)移過(guò)程還有待研究,近來(lái)非富勒烯有機(jī)太陽(yáng)電池中出現(xiàn)了越來(lái)越多的能量損失很小的體系,電荷分離的驅(qū)動(dòng)力對(duì)于給受體能級(jí)差的限制對(duì)于非富勒烯太陽(yáng)電池已經(jīng)不能完全適用,所以機(jī)理的研究也有待更新。本文致力于對(duì)酰亞胺苯并三唑衍生物聚合物給體進(jìn)行器件優(yōu)化,并選擇兩個(gè)有較大能量損失差異的體系進(jìn)行瞬態(tài)光譜的研究,最后對(duì)器件的制備工藝進(jìn)行優(yōu)化,利用一步法來(lái)制備高效的非富勒烯有機(jī)太陽(yáng)電池。首先,在第一章節(jié)... 

【文章來(lái)源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：133 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

自由電荷產(chǎn)生過(guò)程示意圖，單線態(tài)能量和電荷轉(zhuǎn)移態(tài)能量的差值大于庫(kù)侖力勢(shì)壘(A過(guò)程)；單線態(tài)能量和電荷轉(zhuǎn)移態(tài)能量的差值小于庫(kù)侖力勢(shì)壘(B過(guò)

第一章 緒論只歸因于輻射損失(即由于復(fù)合而造成的能量損失可以忽略不計(jì))。將非輻C損耗作為 EQE（其中 EQEEL為輻射量子效率）的函數(shù)[27]兩者關(guān)系如式（1-示：（1-4當(dāng)輻射量子效率越高，器件的非輻射 VOC損耗越小。錢等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明C與 EQEEL之間的這種關(guān)系是成立的，對(duì)于諸如 PDCBT-2F:IT-M TB7-Th:IEICO 等 EQEEL值高的系統(tǒng)，由于減少了復(fù)合速率，體系都有較高C，電壓損耗低。他們還提出，目前存在一些效率高但是 EQEEL值較低體系果減小了非輻射復(fù)合的速率他們的效率可以進(jìn)一步得到提升。圖 1-8 列出了體系的 VOC、PCE 和能量損失的關(guān)系，以及 PCE 和 EQE 的關(guān)系圖[28]。

Voc 和 FF。圖1-9 為有機(jī)太陽(yáng)電池在光照條件和暗態(tài)條件下的電流-電壓曲線（J-V），定義最大輸出 Pm 功率對(duì)應(yīng)的電流密度和電壓為 Jm 和 Vm。PCE 可以用公式（1-5）表示。(1-5)Pin為入射功率，由上式可得 FF 的表達(dá)式為：(1-6)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]The recent progress of wide bandgap donor polymers towards non-fullerene organic solar cells[J]. Xiaopeng Xu,Guangjun Zhang,Ying Li,Qiang Peng.  Chinese Chemical Letters. 2019(04)
[2]Achieving over 16% efficiency for single-junction organic solar cells[J]. Baobing Fan,Difei Zhang,Meijing Li,Wenkai Zhong,Zhaomiyi Zeng,Lei Ying,Fei Huang,Yong Cao.  Science China（Chemistry）. 2019(06)
[3]Controlling PCBM aggregation in P3HT/PCBM film by a selective solvent vapor annealing[J]. SUN Yue,HAN YanChun,LIU JianGang.  Chinese Science Bulletin. 2013(22)



本文編號(hào)：3091089