硕士论文利用添加剂提高有机光伏电池性能及稳定性.pdf

利用添加剂提高有机光伏电池性能及稳定性天津理工大学研究生学位论文昵胨妒垦学科专业:凝聚态物理研究方向:有机光电材料及器件作者姓名Υ指导教师:杨利营研究员月分类号:密级:
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学位论文作者签名:南&%独创性声明学位论文版权使用授权书学位论文作者签名::山甓嘣隆輋日墨盗墨墨盘堂有关保留、使用学位论文的规定。:五,/年签字日期:伽年奎月日本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。奎月;/日本学位论文作者完全了解有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编,以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得导师签名:或文件。彳.,...
摘要近年来,有机太阳能电池魑R恢致躺尬廴镜目稍偕那褰嗄茉匆鹆人们的极大关注。与无机太阳能电池相比,有机太阳能电池具有成本低,重量轻,可大面积柔性制备等特点。高效率和高稳定性是衡量有机光伏电池的两个重要指标。因此,如何提高有机太阳能电池的光电转换效率和稳定性是当前有机太阳能电池的研究热点。针对这些问题,本论文主要做的工作如下:票噶私峁刮狪/篜/./有机太阳能电池器件。其中,篜为阳极修饰层,:为活性层。研究了不同热处理条件、不同溶剂配比以及不同旋涂转速对光伏器件性能的影响。结果表明:太阳能电池活性层的微观形貌对电池的性能影响明显。合适的热处理温度及时间会优化活性层薄膜的形貌,会使活性层材料的分子更加有序的排列,从而形成合适的相分离及良好的互穿网络;有利于激子的解离以及电荷的传输,增加电池器件的短路电流,提高电池器件的填充因子及光电转换效率。由于给体受体材料的比例不同,活性层对光的吸收和相分离都会受到影响。器件性能如开路电压和短路电流的大小因此受到活性层混合膜中给受体材料的比例的影响。不同的旋涂转速会影响到活性层的厚度,而活性层的厚度会直接影响到活性层对光子的吸收、激子的产生以及给、受体界面的大小,从而影响到有机光伏器件的性能。经过优化得到了有机光伏电池的制备工艺条件:下退火处理分钟,活性层旋涂转速为,:。考察了不同质量分数的添加剂对器件性能的影响。其中对苯二酚的质量分数分别为%、%、%、%、%。结果表明,当添加对苯二酚质量分数为%时,在/的照射光强下,器件的光电转换效率搪返缌,开路电压∞吞畛湟蜃直鸫.%、.痗、、.%提高到了ァ./、、.%。与参比器件相比,使用对苯二酚作为活性层添加剂的器件的光电转换效率提高了%,其寿命提高了大约丁2捎米贤饪杉展馄、湎哐苌、扫描电镜⒃恿ο晕⒕等手段对活性层进行了表征。结果表明:对苯二酚作为添加剂加入到钚圆阒谢诱导的结晶使得光伏器件的性能得到显著提高。由此我们可以预测:对苯二酚是一种很有希望的新型添加剂。票噶私峁刮Q鬌/篜/::/疉钠骷疾炝瞬煌质量分数的添加剂对器件性能的影响。结果表明,加入添加剂笃骷电流得到了一定的提高,但是其他的性能却有一定的降低。进一步的研究还在进行中,初步的实验结果为后续进一步改进共轭小分子的合成提供了指导。关键词:有机太阳能电池工艺条件添加剂活性层对苯二酚
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目录第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯研究的背景与意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。有机太阳能电池研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯有机太阳能电池简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第二章不同工艺条件对有机太阳能电池器件性能的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..┢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.