烷基二硫醇掺杂提高窄带隙聚合物.pptx

目录
研究背景及意义
01
研究原理及现状
02
科研思路及实验方法
03
结果与讨论
04
研究背景及意义
高电荷分离效率
可溶液中加工
低制造成本
可涂覆与柔性基板
薄膜太阳能电池:
无机柔性太阳能电池

染料敏化柔性太阳能电池

聚合物/有机柔性太阳能电池
CIGS、CdTe、ZnS、FeCuS2
共轭聚合物/富勒烯
有机太阳能电池作为一种新型的电池,以其独有的特点,不断的吸引着更多的人投入到这个领域的研究和开发中来。其发展速度之快也得益于其独有的优点和特性。
化合物分子可设计性
材料轻便
制造加工成本低
样式多样化
便于制造大面积柔性电池
当然目前来看有机太阳能器件仍有不少缺点
材料迁移率低,高体电阻,从而导致能量转换率低。
材料稳定,耐久性不够好,电池寿命短。
当然从目前世界上有机太阳能研究的状况来看虽然存在这些缺点,但是相对于制造无机电池的高昂代价来讲,无机太阳能的研究仍旧有很强大的生命力。
研究现状
有机太阳能电池是一种正在进行研究的新型电池。有机太阳能电池这个概念貌似很新,但其实它的历史也不短——跟硅基太阳能电池的历史差不多。

第一个有机光电转化器件是由Kearns和Calvin在1958年制备的,其主要材料为镁酞菁(MgPc)染料,染料层夹在两个功函数不同的电极之间。在那个器件上,他们观测到了200 mV的开路电压,光电转化效率低得让人都不好意思提。
1986年,柯达公司的邓青云博士. 光电转化效率达到1%左右。时至今日这种双层膜异质结的结构仍然是有机太阳能电池研究的重点之一。
1992年,土耳其人Sariciftci发现,激发态的电子能极快地从有机半导体分子注入到C60分子而反向的过程却要慢得多1993年,Sariciftci在此发现的基础上制成PPV/C60双层膜异质结太阳能电池。此后,以C60为电子受体的双层膜异质结型太阳能电池层出不穷。
研究人员在此类太阳能电池的基础上又提出了一个重要的概念:混合异质结(体异质结)
体异质结太阳能电池:施主材料和受主材料的界面不在是界面,它们混在一起形成复杂的界面
施主材料:给出电子、吸收空穴、共轭聚合物
受主材料:吸收电子、给出空穴、富勒烯
施主材料
受体材料
1、电子给体吸收光子形成激子
2、激子扩散到给体/受体界面上
3、在界面上激子分离为自由电子和空穴
4、自由载流子在内建电场作用下移动到两个电极上。