功能材料對基于CuPc/C_(60)有機小分子太陽能電池的影響

【摘要】：有機太陽能電池因其具有投入成本低，質(zhì)量輕便，可卷曲且易于大面積制造等特點，具有廣闊的應(yīng)用和開發(fā)前景，成為現(xiàn)在光伏領(lǐng)域研究的熱點。本文就小分子太陽能電池的發(fā)展歷史、發(fā)展現(xiàn)狀、如何優(yōu)化以及有機小分子太陽能電池的工作原理等問題進行了探討，并且主要從功能材料的摻雜來提高基于CuPc/C60有機小分子太陽能電池的性能。本文的研究工作如下： （1）本文用蒸鍍的方法進行了有機小分子太陽能電池的制備和分析。我們有機太陽能實驗室就蒸鍍小分子器件進行了初次研究。首先，根據(jù)實驗儀器和條件確定了實驗室基于CuPc/C60器件的制備條件，以及最優(yōu)的活性層厚度。最終結(jié)果表明，活性層厚度太厚時和太薄時都不利于器件的最優(yōu)特性展示，當厚度在130nm左右時才是最好條件。 （2）研究了ICBA的摻雜對于基于CuPc/C60的有機太陽能電池的性能的影響。在活性層中加入一種能級介于CuPc和C60之間的功能材料ICBA，可以有效地減少激子俘獲，增加激子數(shù)，增大短路電流密度，從而使得太陽能電池效率增加。當加入10%的ICBA使得器件的效率從1.72%增加到2.23%。 （3）研究了以CuPc和C60作為給體和受體的有機小分子光伏器件的性能的影響。緩沖層對于研究表明適度厚度的MoO3緩沖層，對有機小分子器件的性能影響很大。另外從給體對MoO3緩沖層的摻雜研究了基于CuPc/C60的有機太陽能電池，適度的摻雜對器件的性能是一種提高。最終，結(jié)合以上兩種優(yōu)化，對有機蒸鍍小分子太陽能的特性的提高具有特殊的意義。 綜上所述，通過本論文對于小分子太陽能電池的摻雜研究，具有創(chuàng)造性的思維，為以后的有機小分子太陽能電池的研究具有借鑒意義。 【關(guān)鍵詞】：有機小分子太陽能電池 活性層 梯度能級 緩沖層 蒸鍍
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 前言9
• 1.2 有機太陽能電池的歷史及近況9-10
• 1.3 有機小分子太陽能電池的原理10-11
• 1.4 有機太陽能電池的等效電路11-12
• 1.5 有機太陽能電池的伏安特性曲線12-13
• 1.6 有機小分子太陽能的優(yōu)化13-14
• 1.6.1 Ag 納米粒子對有機小分子太陽能電池的優(yōu)化13
• 1.6.2 緩沖層對有機小分子太陽能電池的優(yōu)化13-14
• 1.7 本文思路14-15
• 第2章 有機小分子太陽能電池和不同條件下的制備15-23
• 2.1 引言15
• 2.2 有機小分子太陽能電池的制備15-18
• 2.2.1 經(jīng)典的給體和受體材料15
• 2.2.2 有機小分子太陽能電池的結(jié)構(gòu)15-16
• 2.2.3 實驗儀器以及實驗儀器的使用說明16-18
• 2.3 有機小分子標準器件制備和測試18-19
• 2.4 標準有機小分子器件的制備19
• 2.5 結(jié)果與討論19-21
• 2.6 小結(jié)21-23
• 第3章 ICBA 對于有機小分子太陽能電池的能級梯度摻雜23-30
• 3.1 引言23
• 3.2 實驗介紹與制備23-26
• 3.3 器件的測試26
• 3.4 結(jié)果和分析26-29
• 3.4.1 光電性能26-29
• 3.5 小結(jié)29-30
• 第4章 MoO_3緩沖層對于有機小分子太陽能電池的性能的影響30-40
• 4.1 引言30
• 4.2 實驗介紹30-32
• 4.3 器件的結(jié)果與討論32-39
• 4.3.1 MoO_3緩沖層厚度的研究32-34
• 4.3.2 MoO_3緩沖層的優(yōu)化34-37
• 4.3.3 對有機小分子太陽能電池的全面優(yōu)化37-39
• 4.4 小結(jié)39-40
• 結(jié)束語40-42
• 參考文獻42-46
• 致謝46-47
• 攻讀學(xué)位期間取得的科研成果47

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