金屬微腔結(jié)構(gòu)提高聚合物太陽能電池性能的研究

【摘要】：能源問題是目前世界各國之間矛盾沖突的首要問題。由于傳統(tǒng)能源如石油、煤炭等資源日益枯竭,人們正逐漸研究開發(fā)利用資源充足且十分清潔環(huán)保的太陽能。近年來,新型聚合物太陽能電池以其成本低廉,柔韌性好,質(zhì)量輕等優(yōu)勢成為太陽能電池開發(fā)領(lǐng)域的重點。本論文闡述了太陽能電池的分類、聚合物太陽能電池的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀、太陽能電池的基本原理、重要參數(shù)及電池結(jié)構(gòu)。在傳統(tǒng)的聚合物太陽能電池中,通常使用透明度較高的導(dǎo)電ITO玻璃作為電極,但是ITO電極易脆,導(dǎo)電率低,且銦是一種稀有金屬,使得ITO電極造價昂貴。因此本文研究并利用WO3/Au/WO3疊層透明電極代替?zhèn)鹘y(tǒng)ITO電極。提出了Au-Al金屬微腔新結(jié)構(gòu)的聚合物太陽能電池,并完成了以P3HT:ICBA及PCDTBT:PC70BM為活性層的兩種Au-Al微腔聚合物電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計及實驗制備。通過制備的電池實驗性能測試分析,新結(jié)構(gòu)器件提高了太陽能電池的短路電流密度及功率轉(zhuǎn)換效率。通過傳輸矩陣法(TMM)光學(xué)模型對設(shè)計的器件性能進(jìn)行模擬驗證,模擬結(jié)果與實驗測試結(jié)果匹配,證明了實驗設(shè)計方案合理有效。基于設(shè)計的Au-Al金屬微腔結(jié)構(gòu)太陽能電池可降低生產(chǎn)成本,且效率有一定的提高,對于今后聚合物太陽能電池的實際應(yīng)用及商業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)有一定的參考價值。 【關(guān)鍵詞】：聚合物 太陽能電池 金屬微腔 透明電極
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第一章 緒論6-20
• 1.1 研究背景及意義6-7
• 1.2 太陽能7-9
• 1.3 太陽能電池的分類9-11
• 1.4 有機(jī)聚合物太陽能電池的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀11-18
• 1.5 本論文主要研究內(nèi)容18-20
• 第二章 太陽能電池原理20-37
• 2.1 半導(dǎo)體簡介20-22
• 2.2 電子-空穴對22-23
• 2.3 P-N結(jié)23-24
• 2.4 無機(jī)太陽能電池的工作原理24-25
• 2.5 有機(jī)聚合物太陽能電池的基本工作原理25-27
• 2.6 有機(jī)聚合物太陽能電池的重要參數(shù)27-30
• 2.7 有機(jī)聚合物太陽能電池的結(jié)構(gòu)30-37
• 第三章 可代替?zhèn)鹘y(tǒng)ITO的疊層透明電極的設(shè)計制備與表征37-43
• 3.1 疊層透明電極替代ITO電極的優(yōu)勢37
• 3.2 復(fù)合透明電極材料簡介37-38
• 3.3 疊層透明電極的制備與表征38-43
• 第四章 Au-Al微腔結(jié)構(gòu)提高P3HT：ICBA聚合物太陽能電池性能的研究43-54
• 4.1 給體材料及受體材料的性質(zhì)43-44
• 4.2 P3HT：ICBA非ITO微腔結(jié)構(gòu)器件與ITO非微腔對比器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與能級分析44-46
• 4.3 P3HT：ICBA非ITO微腔結(jié)構(gòu)器件與ITO非微腔對比器件的制備46-47
• 4.4 器件的參數(shù)測量與討論47-54
• 第五章 Au-Al微腔結(jié)構(gòu)提高PCDTBT：PC_(70)BM聚合物太陽能電池性能的研究54-63
• 5.1 給體材料及受體材料的性質(zhì)54-55
• 5.2 PCDTBT：PC_(70)BM非ITO微腔結(jié)構(gòu)器件與ITO非微腔對比器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與能級分析55-57
• 5.3 PCDTBT：PC_(70)BM非ITO微腔結(jié)構(gòu)器件與ITO非微腔對比器件的制備57-58
• 5.4 器件的參數(shù)測量與討論58-63
• 第六章 全文總結(jié)63-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 作者簡介71
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果71-72

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

電極材料對聚合物太陽能電池光學(xué)性能的影響    龍擁兵;王建峰;

反型體異質(zhì)結(jié)聚合物太陽能電池的研究    陶晨

基于聚合物—富勒烯體異質(zhì)結(jié)光伏器件的應(yīng)用研究    徐苗

渦輪LP-MOCVD研制高亮度紅光發(fā)光二極管    鄧云龍,范廣涵,廖常俊,劉頌豪,文尚勝,劉鵬,王浩,曹明德,劉魯

內(nèi)調(diào)制光電探測器特性的模擬與實驗分析    邱家威,黃啟俊,吳凡,熊力嘉,常勝,戴峰,何民才

InGaN/GaN多量子阱藍(lán)光LED電學(xué)特性研究    劉詩文;郭霞;艾偉偉;宋穎娉;顧曉玲;張蕾;沈光地;

p-CZT的鈍化處理和C-V特性研究    李強(qiáng);介萬奇;付莉;汪曉芹;查剛強(qiáng);楊戈;

多孔陽極氧化鋁薄膜的結(jié)構(gòu)和特性    閆金良;

p-n結(jié)的隧道擊穿模型研究    尚春宇;杜艷秋;吳研;

超薄氧化門的等離子體充電損傷機(jī)理    劉之景,曹繼,王克逸

濺射工藝對晶片碎片的影響    鄒建和

p型方鈷礦化合物Ba_yFeCo_3Sb_(12)的熱電性能研究    羅派峰,唐新峰,余柏林,王軍

新型雙區(qū)陰極結(jié)構(gòu)體效應(yīng)二極管    張曉;

薄膜電阻器件的低頻噪聲測試方法研究    吳勇;莊奕琪;杜磊;魏文彥;

Li、Mg雙組分摻雜ZnO薄膜的結(jié)構(gòu)與性能    李珍;艾常濤;陳文;李飛;楊密純;

BESⅢ飛行時間電子學(xué)電荷測量電路的溫度補(bǔ)償    封常青;劉樹彬;王進(jìn)紅;安琪;

碲鎘汞長波光導(dǎo)紅外探測器的側(cè)面鈍化研究    徐勤飛;唐恒敬;龔海梅;

新型功率LED的高低溫特性研究    李瑞;郭偉玲;張勇輝;沈光地;

關(guān)于增透減反射膜的應(yīng)用及研究進(jìn)展    王萍萍;金良茂;孫人杰;甘治平;

脈沖激光誘導(dǎo)碲鎘汞光伏探測器負(fù)光伏響應(yīng)現(xiàn)象研究    崔昊楊;李志鋒;馬法君;胡曉寧;葉振華;陸衛(wèi);

鈣鈦礦型氧化物薄膜的激光感生熱電電壓效應(yīng)及光探測器應(yīng)用    熊飛

Bi_2Te_3體系的材料制備、晶體結(jié)構(gòu)及熱電性能    王曉琳

碳納米纖維的高溫轉(zhuǎn)變及其同質(zhì)異構(gòu)結(jié)的特性研究    祁祥

反型聚合物太陽能電池的研究    李福民

大功率LED模塊溫度濕度加速壽命試驗研究    張芹

ZnO/Si異質(zhì)結(jié)構(gòu)晶界行為及其載流子輸運(yùn)機(jī)制研究    劉秉策

氧化釓摻雜對氧化鉿高K柵介質(zhì)氧空位抑制作用及電學(xué)性能研究    季梅

4H-SiC外延材料低位錯密度關(guān)鍵技術(shù)研究    苗瑞霞

基于PWM控制方式的電源管理芯片設(shè)計與實現(xiàn)    吳鐵峰

沖擊電壓下半導(dǎo)體材料表面閃絡(luò)現(xiàn)象與機(jī)理的研究    趙文彬

SiC MOS界面特性的電導(dǎo)法研究    李林茂

SnO_2基陶瓷半導(dǎo)體熱電材料的研究及制備    曹恒淇

BDT鐵電薄膜和ZnO納米帶壓電性能的測試與表征    榮英鳳

低溫納米熱電材料的制備和性能研究    疏敏

Ca-Co-O體系氧化物熱電材料的制備與性能研究    吳東

第二相引入對方鈷礦熱電性能的影響    黃立峰

應(yīng)變硅MOS界面特性研究    郭超

基于噪聲的pn結(jié)材料輻射損傷評價方法研究    趙瑛

存儲器輻照總劑量試驗方法研究    李佳

應(yīng)變Si/應(yīng)變SiGe空穴遷移率研究    安九華

ZnO基紫外探測器的研究進(jìn)展    趙懿琨;連潔;張颯颯;王公堂;宮文櫟;于元勛;卜剛;

體相異質(zhì)結(jié)型有機(jī)太陽能電池的研究進(jìn)展    李蛟;劉俊成;高從堦;

溶膠-凝膠技術(shù)研究及其應(yīng)用    胡光輝

紫外光電被動告警    車雙良,周軍,徐明順,張興社,朱麥花

INFLUENCE OF TRACES OF WATER ON THE SYNTHESIS AND ELECTROLUMINESCENCE PROPERTIES OF POLY(2-METHOXY, 5- (2' -ETHYLHEXYL OXY)- 1, 4-PHENYLENE VINYLENE)    

GaN基材料及其在短波光電器件領(lǐng)域的應(yīng)用    顧彪,王三勝,徐茵,秦福文,竇寶鋒,常久偉,鄧祥,楊大智

光導(dǎo)型GaN/Si探測器的研制    江若璉,席冬娟,趙作明,陳鵬,沈波,張榮,鄭有炓

紫外線對皮膚影響的流行病學(xué)研究    趙宗群

聚合物太陽電池光伏材料    何有軍;李永舫;

Comparison of photovoltaic devices based on MEH-PPV with various molecular weights    

用于紫外光探測器的TiO_2及其復(fù)合氧化物的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)研究    張爽

三倍頻振動邊界微腔中的違反弱不等式的量子場    曲照軍,吳曙東

雙金屬鏡微腔結(jié)構(gòu)中單介質(zhì)調(diào)諧層的設(shè)計    楊立功,吳鵬,秦曉蕓,顧培夫,陳海星,劉旭

多孔硅反射鏡基有機(jī)微腔器件的微結(jié)構(gòu)和光電特性研究    熊祖洪,樊永良,詹義強(qiáng),張松濤,丁訓(xùn)民,侯曉遠(yuǎn)

多孔硅微腔研究進(jìn)展    許海軍,李新建

有機(jī)發(fā)光器件中非對稱金屬微腔的光學(xué)特性    吳鵬;楊立功;劉旭;葉輝;朱德喜;

圓球微腔對水蒸汽的敏感特性仿真實驗研究    葛羽屏;

微腔光聲探測技術(shù)及其成像方法    蔡秋霞;唐志列;吳泳波;譚治良;張曼;

有機(jī)薄膜在平面光學(xué)微腔中的光致發(fā)光特性    劉星元,趙家民,劉云,吳東江,梁春軍,寧永強(qiáng),王立軍,武勝利,王利祥,景遐斌,王佛松,李文連,虞家琪

室溫發(fā)光硅基法布里—珀羅微腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計    王燕,岳瑞峰,但亞平,劉理天

微腔對摩擦副摩擦系數(shù)的影響機(jī)理研究    林開榮;徐西鵬;

微腔物理及微腔激光    王立軍;寧永強(qiáng);劉星元;

微腔有機(jī)電致發(fā)光器件光學(xué)特性的模擬研究    岳守振;王鵬;趙毅;

玻璃球形微腔中的量子點    賈銳;江德生;譚平恒;孫寶權(quán);

雙金屬鏡微腔結(jié)構(gòu)中單介質(zhì)調(diào)諧層的設(shè)計    楊立功;吳鵬;秦曉蕓;顧培夫;陳海星;劉旭;

雙金屬鏡微腔結(jié)構(gòu)中單介質(zhì)調(diào)諧層的設(shè)計    楊立功;吳鵬;秦曉蕓;顧培夫;陳海星;劉旭;

微腔中的光學(xué)耦極俘獲    劉濤;張?zhí)觳?王軍民;彭堃墀;

高效率金屬微腔OLEDs性能的研究    謝澤鋒;周翔;

空心圓柱微腔諧振模式研究    王海華;孫賢明;類成新;

超高品質(zhì)因子光學(xué)微腔中的拉曼激光及其應(yīng)用    楊旭;龍桂魯;彭博;SahinKaya zdemir;楊蘭;

多孔硅微腔光學(xué)晶體的結(jié)構(gòu)調(diào)控和生化傳感器    蔡林濤;時喜喜;李莎;

有機(jī)微腔發(fā)光特性研究    馬鳳英

固態(tài)光學(xué)微腔的實驗研究    楊勇

光學(xué)回音壁模微腔模式特性的理論研究與優(yōu)化設(shè)計    仇善良

有機(jī)微腔電致發(fā)光的物理與器件研究    趙家民

回音壁模式微腔量子電動力學(xué)的實驗研究    董春華

微腔與光學(xué)微納結(jié)構(gòu)的模式耦合研究    董廣大

新型氧化硅光學(xué)微腔及其應(yīng)用研究    姜校順

微腔有機(jī)發(fā)光二極管的理論與實驗研究    張宏梅

熔錐耦合型球微腔器件的理論分析及其CO_2激光加工制備    劉麗颯

耦合型回音壁模式光學(xué)微腔的構(gòu)建與光學(xué)性質(zhì)研究    涂鑫

時域有限差分方法在復(fù)雜目標(biāo)散射和光學(xué)微腔中的應(yīng)用    劉建勇

回廊模微腔器件的熔錐耦合實驗研究    馬樂

半導(dǎo)體微腔的設(shè)計與實現(xiàn)    李玨蓉

納米線光學(xué)微腔與正方形光學(xué)微腔模式特性研究    王苗慶

微腔效應(yīng)影響有機(jī)電致發(fā)光器件效率滾降研究    劉健

微腔有機(jī)電致光器件相關(guān)問題的研究    刁庚秀

光學(xué)微腔諧振頻率跟蹤鎖定技術(shù)研究    徐鵬飛

表面等離子體回音壁微腔理論及介質(zhì)微球腔制備研究    盧啟景

基于微腔結(jié)構(gòu)優(yōu)化的柔性有機(jī)電致發(fā)光器件的仿真設(shè)計與實現(xiàn)    陳珉

基于光波導(dǎo)的光學(xué)微腔耦合機(jī)理研究    雷美鑫