学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

P3HT:PCBM聚合物太阳能电池特性研究

作　者: 孙天兵
导　师: 孙秀冬
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 光学
关键词: 聚合物太阳能电池 P3HT:PCBM 光无机纳米粒子
分类号: TM914.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 291次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

有机聚合物太阳能电池,以其柔韧性、原材料价格低廉、制备工艺简单赢得了广泛的关注,但其较低的光电转换效率以及较差的稳定性制约着有机聚合物太阳能电池的工业化生产。本课题从太阳能电池的制备过程出发,主要研究了以P3HT:PCBM作为光吸收物质的聚合物太阳能电池的制备工艺,确定制备该电池所需要的实验条件以及制备过程中需要注意的细节问题。在ITO/P3HT:PCBM/Ag聚合物太阳能电池制备工艺研究的基础上,研究了P3HT:PCBM聚合物太阳能电池的吸收特性和光伏性能。详细研究了光敏层掺杂质量比、光敏层厚度、缓冲层的添加以及退火处理对P3HT:PCBM聚合物太阳能电池光伏性能的影响,并对其影响机理进行分析。通过对P3HT:PCBM聚合物太阳能电池光伏性能进行表征以确定最佳的电池制备方案。通过添加无机分子TiO₂、ZnO到有机太阳能电池中,研究了无机纳米晶/聚合物太阳能电池（ITO/ TiO₂/P3HT:PCBM/Ag、ITO/ZnO/P3HT:PCBM/Ag）的制备过程以及电池的光伏特性。利用无机分子在紫外的吸收和较宽的禁带宽度,分别研究了TiO₂、ZnO纳米修饰层对聚合物太阳能电池吸收特性以及光伏性能的影响。分析其影响机理,进一步优化了P3HT:PCBM聚合物太阳能电池的光伏性能。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-15
  1.1 研究目的与意义  7-8
  1.2 有机聚合物太阳能电池的研究进展  8-14
    1.2.1 聚合物太阳能电池结构研究  8-11
    1.2.2 聚合物太阳能电池活性层材料研究  11-13
    1.2.3 后期处理的作用研究  13
    1.2.4 聚合物太阳能电池的理论研究  13-14
  1.3 本论文的主要内容  14-15
第2章 ITO/P3HT:PCBM/Ag 聚合物太阳能电池的制备  15-25
  2.1 ITO/P3HT:PCBM/Ag 电池器件的结构设计与能级分析  15-18
  2.2 材料的选取  18-22
  2.3 ITO/P3HT:PCBM/Ag 太阳能电池的制备  22-24
    2.3.1 ITO 玻璃基底清洗  22
    2.3.2 溶液配制与旋涂  22-23
    2.3.3 蒸镀电极  23
    2.3.4 接引线  23-24
  2.4 本章小结  24-25
第3章 ITO/P3HT:PCBM/Ag 聚合物太阳能电池的光伏性能研究  25-42
  3.1 表征太阳能电池光伏性能的参数  25-27
  3.2 ITO/P3HT:PCBM/Ag 聚合物电池光伏性能表征  27-35
    3.2.1 聚合物电池的I-V 曲线  27-30
    3.2.2 光强对电池性能的影响  30-31
    3.2.3 聚合物电池各膜层厚度的测量  31-35
    3.2.4 电池的吸收光谱  35
  3.3 ITO/P3HT:PCBM/Ag 聚合物电池光伏性能的优化  35-41
    3.3.1 光敏层厚度对太阳能电池光伏性能的影响  35-36
    3.3.2 缓冲层PEDOT:PSS 对于电池性能的影响  36-39
    3.3.3 光敏层中两种物质不同质量分数比的影响  39-40
    3.3.4 退火处理的影响  40-41
  3.4 本章小结  41-42
第4章无机纳米晶/聚合物太阳能电池的制备与光伏性能研究  42-52
  4.1 TiO_2/聚合物太阳能电池的结构设计与能级分析  42-43
  4.2 TiO_2纳米晶/聚合物太阳能电池的制备  43-44
    4.2.1 TiO_2溶胶制备  43-44
    4.2.2 添加TiO_2修饰层的方法  44
  4.3 TiO_2纳米晶/聚合物太阳能电池的光伏性能  44-48
    4.3.1 TiO_2 纳米晶/聚合物太阳能电池的吸收光谱  44-45
    4.3.2 TiO_2 纳米晶/聚合物太阳能电池的光伏特性研究  45-48
  4.4 ZnO 纳米粒子对于电池性能的影响  48-51
  4.5 本章小结  51-52
结论  52-54
参考文献  54-59
致谢  59

P3HT:PCBM聚合物太阳能电池特性研究

内容摘要

全文目录

相似论文