隨著全球經(jīng)濟的快速增長,人們對能源的需求日益增加,而化石燃料的過度使用對環(huán)境造成了極大地破壞。因此,近幾十年來,人們對清潔能源的需求越來越迫切,已開發(fā)出一系列的可再生清潔能源,如風(fēng)能、水能、太陽能等,其中可以實現(xiàn)光能和電能轉(zhuǎn)換的太陽能電池發(fā)展十分迅速,基于硅的無機太陽能電池已經(jīng)進入大規(guī)模生產(chǎn)及實用化階段。然而硅太陽能電池具有成本高、工藝復(fù)雜、不能加工柔性器件等缺點。聚合物太陽能電池因其重量輕、可濕法加工和可以制備柔性器件等優(yōu)點使其具有廣闊的發(fā)展前景。近年來,聚合物太陽能電池在制備工藝、材料開發(fā)、器件結(jié)構(gòu)等方面發(fā)展迅速,其最高的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)超過13%。但是為了適應(yīng)商業(yè)化生產(chǎn)的需要,聚合物太陽能電池在效率及穩(wěn)定性方面仍有待于提高。石墨烯及碳納米管等碳納米材料具有非常高的電導(dǎo)率和載流子遷移率、較強的機械性能以及化學(xué)穩(wěn)定性,在光催化、儲能器件、傳感器及光伏領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用。在本論文中,我們將石墨烯和碳納米管通過化學(xué)方法進行功能化,并將所合成的材料應(yīng)用到聚合物太陽能電池中,這不僅降低了大規(guī)模合成的成本,而且不同的功能基團可以賦予石墨烯和碳納米管新的光電性能,為提高器件性能做出積極探索。本...

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 有機/聚合物太陽能電池
        1.2.1 有機/聚合物太陽能電池的國內(nèi)外發(fā)展
        1.2.2 有機/聚合物太陽能電池光電轉(zhuǎn)換機理
        1.2.3 有機/聚合物太陽能電池性能參數(shù)
        1.2.4 有機/聚合物太陽能電池結(jié)構(gòu)
    1.3 石墨烯概述
        1.3.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        1.3.2 石墨烯的制備方法
        1.3.3 石墨烯的修飾方法
            1.3.3.1 共價鍵修飾
            1.3.3.2 非共價鍵修飾
    1.4 碳納米管概述
        1.4.1 碳納米管結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        1.4.2 碳納米管的制備方法
        1.4.3 碳納米管的修飾方法
            1.4.3.1 共價鍵修飾
            1.4.3.2 非共價鍵修飾
    1.5 石墨烯和碳納米管在有機/聚合物太陽能電池中的應(yīng)用進展..
        1.5.1 透明導(dǎo)電電極
        1.5.2 受體材料
        1.5.3 空穴傳輸層材料
    1.6 本論文的設(shè)計思想和工作內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 石墨烯量子點的合成及其在高性能聚合物太陽能電池中的應(yīng)用
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 材料與試劑
        2.2.2 石墨烯量子點(GQDs)的合成
        2.2.3 器件制備
        2.2.4 器件表征
    2.3 結(jié)果與討論
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 硼酸修飾的碳納米管的合成及其聚合物太陽能電池空穴傳輸層材料的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 材料與試劑
        3.2.2 羧基化多壁碳納米管(c-MWCNTs)的合成
        3.2.3 硼酸功能化多壁碳納米管(bf-MWCNTs)的合成
        3.2.4 器件的制備
        3.2.5 器件表征
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 石墨烯/三氧化鉬復(fù)合納米粒子的合成及其在聚合物太陽能電池陽極界面修飾中的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 材料與試劑
        4.2.2 石墨烯的合成
        4.2.3 G-MoO₃的制備
        4.2.4 器件制備
        4.2.5 器件表征
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 總結(jié)與展望
作者簡介及攻讀博士學(xué)位期間的科研成果
致謝



本文編號：3811589