| 题名 | 有机太阳能电池中载流子传输及聚集态形貌的调控研究 |
| 作者 | 路皓 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 导师 | 吴有智 ; 徐新军 |
| 关键词 | 有机/聚合物太阳能电池 器件加工制备 聚合物分子量 加工方式 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 近年来兴起的有机/聚合物薄膜太阳能电池因其拥有廉价的成本、轻便的重量、简单的制备加工工艺、柔性等突出优点,受到人们越来越多的关注。本文在有机太阳能电池中引入双电子传输层以提高电子载流子的收集,以及通过调节活性层的聚集态形貌来提高有机太阳能电池的性能,并对其进行了系统的研究。本文的主要研究内容和结论如下:1、为了更好的提高电池器件的迁移率以及效率,本文引入了平面性好并且有着较高电子迁移率的小分子ITIC作为电子传输层,构建了双电子传输层来改善有机太阳能电池中电子载流子的传输。ITIC电子传输层采用旋涂的方法制备在ZnO层上。为了避免ITIC电子传输层被制备上层活性层时的溶剂破坏,我们采用了水面自发成膜(SS)的制作方法制备器件。这种先在水面上成膜,后通过静电力吸附在基片上的制膜方法可以避免下面ITIC层被破坏。相比于旋涂工艺,此方法不需要在氮气的氛围中加工,可直接在空气中加工。结果表明,通过构建ITIC/ZnO双电子传输层可以提高器件的电子迁移率,从而促进激子的分离,并且引入ITIC电子传输层能很好的修复ZnO层上的缺陷,优化器件的形貌,相比于没有中间层的器件获得了更高的光电转换效率。2、在有机薄膜太阳能电池中,材料是很重要的一部分。对于聚合物材料而言,其分子量的大小与活性层膜的形貌有着密切的联系,通过改变聚合物的分子量可以调控活性层的聚集态形貌进而可以提高有机光伏器件的性能。PBDB-T作为明星聚合物在有机太阳能电池中广泛用作给体材料,对此,我们合成了不同分子量的PBDB-T,通过使用不同的溶剂和加工条件来调控其活性层形貌,以获得最优的器件性能。结果,在氯苯(CB)溶液中,随着分子量的从小到大的增加,活性层的聚集程度不断增加,合适的聚集形态出现在聚合物分子量较低的活性层形貌中,器件的效率表现出先增大后减小的趋势,而在邻二氯苯(o-DCB)溶液中,随着分子量的增加,活性层的聚集程度同样逐渐增加,但合适的聚集形态出现在分子量高的活性层形貌中,器件效率随着聚合物分子量的增加而增加。本文研究结果给器件的加工和优化提供了重要的参考。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 66 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94891]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 路皓. 有机太阳能电池中载流子传输及聚集态形貌的调控研究[D]. 2019. |
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