本文關(guān)鍵詞：超二維有機(jī)材料的器件優(yōu)化及界面研究

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【摘要】：有機(jī)太陽能電池在最近的幾年里是研究的熱點(diǎn)之一,多年的研究,使得有機(jī)太陽能電池器件的性能得到了極大的發(fā)展。文獻(xiàn)報(bào)道的最高效率已經(jīng)超過了10%。然而,有機(jī)太陽能電池技術(shù)要真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的量產(chǎn),它的能量轉(zhuǎn)換效率等各方面性能需要有進(jìn)一步的提升。在有機(jī)太陽能電池器件之中,活性層的材料以及界面層的材料都是影響電池器件效率的重要因素。為了進(jìn)一步提升有機(jī)太陽能電池器件的效率,并為今后的研究提供一些新的參考,本論文主要進(jìn)行了以下兩個(gè)方面的研究:為了改善有機(jī)太陽能電池器件的活性層與陰極之間的接觸和電子的傳輸性質(zhì),使用一系列界面層的材料(分別為PFEOSO3Na,PFEOSO3NH?,PFEOSO3K,PFEOSO3Li),探討了這些界面層的材料對有機(jī)太陽能電池器件工作性能的影響,為此我們進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn),在研究的過程之中改善了電極和活性層之間的接觸勢壘,提高了有機(jī)太陽能電池器件的性能,從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,以PFEOSO3K作為界面層的反式器件的效率最好,為7.63%,含有其他的陰離子共軛聚電解質(zhì)界面層的反式器件的效率也高于以ZnO為界面層的反式器件的效率,這說明了這些界面層有良好的性質(zhì),可以有效地改善有機(jī)太陽能電池器件的性能。以一系列超二維有機(jī)給體材料,進(jìn)行了器件的表征和優(yōu)化。通過對有機(jī)太陽能電池器件中的電極厚度,活性層厚度,活性層退火溫度和活性層形貌等方面進(jìn)行深入的研究,總結(jié)了器件的規(guī)律,從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,以聯(lián)噻吩為核的超二維的小分子材料DHPT-SC表現(xiàn)出比較好的光伏性質(zhì),其最佳器件的開路電壓為0.91V,短路電流為5.45mA cm-2,填充因子為0.34,器件的轉(zhuǎn)換效率是1.71%,器件還在進(jìn)一步優(yōu)化中。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM914.4

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本文編號：1294870