有機小分子光伏給體材料設計與器件優(yōu)化研究.pdf_第1頁
已閱讀1頁,還剩181頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、有機光伏電池因為具有柔性、可大面積制備、低成本等優(yōu)勢受到廣泛的關注。但是要實現(xiàn)這項技術真正的應用,還需要進一步提高有機光伏器件的能量轉換效率。本論文以提高光伏器件能量轉換效率為目標,設計合成了一系列可溶液處理的小分子光伏給體材料,研究了材料的熱穩(wěn)定性、光學以及電化學性質,制作了單層光伏器件并進行了器件優(yōu)化工作。論文各部分的研究內容如下:
  1、設計合成了含有二維共軛的苯并雙噻吩(BDT)結構單元的可溶液處理有機小分子光伏給體材料

2、:DR3TBDTT,DT3TBDTT-HD和DR3TBDT2T。相比于同類的一維BDT小分子給體材料DR3TBDT,新合成的三個材料具有更高的熱分解溫度,更加紅移的吸收。在使用形貌添加劑PDMS的情況下,基于DR3TBDTT與DR3TBDT2T的光伏器件能量轉換效率分別高達8.12%與8.02%,為當時文獻報道的有機小分子光伏領域里最好的結果。
  2、設計合成了一個基于硒吩核的可溶液處理小分子給體化合物DRCN7T-Se。該分子

3、具有與基于噻吩核的分子DRCN7T類似的光譜吸收和能級結構。在使用熱退火進行形貌調控的情況下,基于DRCN7T-Se的光伏器件獲得了最高為8.30%的能量轉換效率?;钚詫有蚊卜治霰砻?,基于DRCB7T-Se的活性層共混薄膜中較大的纖維狀相寬度,相對較差的給受體互穿網(wǎng)絡對光伏器件的短路電流產(chǎn)生了不利影響,從而使得能量轉換效率稍低于其同類材料DRCB7T的器件。
  3、設計合成了一個新的可溶液處理小分子給體化合物DRDTSBDTT。

4、借助于模型分析器件的暗場電流-電壓(J–V)特性曲線,研究了退火溫度對器件性能和活性層形貌的影響。J–V曲線分析表明,提高退火溫度極大地增大了光伏器件二極管反向飽和電流密度及其指前因子,從而減小了開路電壓。與此同時,隨著退火溫度的升高,一方面共混薄膜中的結晶尺寸與相寬度都會明顯地增加,進而導致了單分子復合的增加;另一方面更大的晶體尺寸與更好的互穿網(wǎng)絡又導致了雙分子復合的減少。這兩部分的共同作用使短路電流密度與填充因子呈現(xiàn)出先增加后減小的

5、趨勢。
  4、為了探求基于DR3TBDTT-HD和DR3TBDT2T的光伏器件性能差異的原因,我們建立了新的雙二極管等效電路模型并用來仿真分析器件光場下的電流-電壓特性。結果表明基于DR3TBDTT-HD的光伏器件的電荷傳輸能力不足,從而導器件內部寄生回路漏電較大,進而使其器件能量轉換效率變低。拉曼光譜技術以及二維掠入X射線衍射技術也證明按照現(xiàn)有工藝制備的DR3TBDTT-HD共混薄膜的結晶性較差,印證了器件電學仿真結果。隨后,

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論