作為一種極具潛力的新一代光伏技術(shù),由于聚合物太陽能電池(PSCs)的低成本、可柔性、可卷對卷生產(chǎn)等顯著優(yōu)勢而引起大量的關(guān)注和研究。太陽能電池中的三元策略是指在二元體系中引入第三組分,利用三種材料光譜互補的特性提高活性層對太陽光的捕獲,不但能保持器件結(jié)構(gòu)簡單,而且還是促進實現(xiàn)高的光電轉(zhuǎn)換效率(PCE)的一種手段。由于三元體系中三種不同材料之間復(fù)雜的相互作用,活性層相分離的成因、電荷和能量轉(zhuǎn)移等過程還不十分明確。針對以上問題,本論文系統(tǒng)研究了不同體系的三元器件,從材料體系設(shè)計、器件性能、活性層形貌以及光物理層面解釋了三元器件提高電池效率的機理。探究材料-器件-性能三者之間的關(guān)系,為材料選擇、活性層微觀形貌控制以及給/受體(D/A)比例等方面為設(shè)計和優(yōu)化實現(xiàn)高效PSCs提供有益的指導(dǎo)。主要內(nèi)容如下:首先,在P3:PC₇₁BM二元體系中引入高遷移率聚合物DPPT-TT,使PCE從6.18%顯著提高到8.30%。最佳三元PSCs的PCE提高歸因于短路電流密度(J_SC)和填充因子(FF)的增加,這是由于兩種聚合物給體的協(xié)同作用不但能有效拓寬活性層的吸收光...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1光伏發(fā)電組件

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-1-1緒論1.1引言當(dāng)前，國際石油價格的波動引發(fā)全球股市劇烈震蕩，全球經(jīng)濟不確定性不斷升高，將帶來許多嚴重的后果。能源安全事關(guān)國計民生，是我國推進社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的重要保障，必須要將占有和使用能源的話語權(quán)掌握在自己手中。而對煤炭石油等化石能源的開采利用....

圖1.2NREL發(fā)布最新的各類光伏技術(shù)研究進展

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-3-圖1.2NREL發(fā)布最新的各類光伏技術(shù)研究進展。1.2聚合物太陽能電池工作原理PSCs光生電流經(jīng)歷五個基本物理過程：①激子產(chǎn)生：活性層吸收光子后產(chǎn)生激子；②激子擴散：激子在給體材料中(或受體材料)擴散；③電荷分離：激子擴撒到給受體界面，在給受體的界面....

圖1.3聚合物有機太陽能電池光電轉(zhuǎn)換基本物理過程[21]

三元策略調(diào)控活性層實現(xiàn)高效聚合物太陽能電池的研究-4-圖1.3聚合物有機太陽能電池光電轉(zhuǎn)換基本物理過程[21]。(2)短路電流密度JSC：在光照條件下，PSCs正負極短路時的電流密度，即PSCs的最大輸出光電流密度，單位為mA/cm2。如圖1.4所示，電壓在0~VOC之間的電流為....

圖1.4典型的太陽能電池器件暗電流和電流密度-電壓(J-V)特性曲線[22]

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-5-(5)外量子效率(EQE)：又稱為入射光子-電子轉(zhuǎn)換效率(IncidentPhotontoCurrentConversionEfficiency,IPCE)，是指在某一給定波長下的光子所產(chǎn)生的能夠發(fā)送到外電路的光子的比例，其定義式為：1240=有效吸....

本文編號：3945902