體異質(zhì)結(jié)聚合物太陽能電池的研究

【摘要】：近些年來,有機(jī)太陽能電池的發(fā)展突飛猛進(jìn),基于良好的柔韌性、低成本和等優(yōu)勢(shì),在光伏領(lǐng)域具有較大的優(yōu)勢(shì),成為研究的重點(diǎn)。針對(duì)目前研究中存在的問題和難點(diǎn),本論文從以下幾個(gè)方面做了簡(jiǎn)要的探索。 首先,分析了太陽能電池的等效電路模型中存在的缺陷,提出了雙二極管電路模型；在此模型的基礎(chǔ)上,通過數(shù)值模擬,研究了等效串聯(lián)電阻、等效并聯(lián)電阻以及二極管反向飽和電流等因素與器件性能之間的內(nèi)在聯(lián)系。結(jié)果表明,器件的短路電流僅受到等效串聯(lián)電阻的影響,而開路電壓主要受到器件并聯(lián)電阻、反向飽和電流的影響,與等效串聯(lián)電阻關(guān)系不大。 其次,分別研究了溶劑性質(zhì)、聚合物質(zhì)量比、膜厚以及退火等對(duì)器件性能的影響。實(shí)驗(yàn)表明：氯苯溶劑的溶解度和揮發(fā)性適中,溶質(zhì)質(zhì)量比為1：0.8,旋涂速度為800rpm,30s,經(jīng)過140℃,10min退火后,制備的器件性能最優(yōu)。此外,溶劑處理會(huì)較大程度的提升器件的性能。 再次,通過電化學(xué)沉積的方法制備了NiOx薄膜材料,研究了溶液性質(zhì)和沉積電壓對(duì)沉積薄膜的影響。實(shí)驗(yàn)表明,電解液的PH值處于3-6之間,金屬電沉積才可能發(fā)生；電解液濃度越大,沉積電壓越高,沉積的薄膜顆粒越小,分布越密集。 最后,研究了緩沖層對(duì)器件性能的影響。分別分析了NiOx薄膜、NPB材料作為器件陽極緩沖層,BCP材料作陰極緩沖層對(duì)器件性能的影響。結(jié)果表明,NiOx薄膜和NPB材料是較好的空穴傳輸材料,都能有效的降低陽極界面附近的電子漏電流；而BCP材料作為電子傳輸層,降低陰極空穴漏電流的同時(shí),還可以起保護(hù)活性層的作用。 【關(guān)鍵詞】：電路模型 電化學(xué) NiO_x薄膜 NPB材料 BCP材料 緩沖層
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目錄5-8
• 第一章 緒論8-24
• 1.1 引言8-9
• 1.2 太陽能和太陽能電池9-10
• 1.2.1 太陽光譜9-10
• 1.2.2 太陽能電池10
• 1.3 有機(jī)半導(dǎo)體材料10-11
• 1.4 聚合物太陽能電池材料11-13
• 1.5 太陽能電池的發(fā)展和現(xiàn)狀13-15
• 1.6 有機(jī)太陽能電池的結(jié)構(gòu)和原理15-18
• 1.6.1 有機(jī)太陽能電池的結(jié)構(gòu)15-16
• 1.6.2 有機(jī)太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換原理16-18
• 1.7 聚合物太陽能電池的制備和測(cè)試18-22
• 1.7.1 電池器件的制備過程18-20
• 1.7.2 太陽能電池的特性參數(shù)20-21
• 1.7.3 測(cè)試設(shè)備21-22
• 1.8 本論文的主要工作及其意義22-24
• 第二章 太陽能電池的等效電路分析24-34
• 2.1 傳統(tǒng)電路模型24-25
• 2.2 二極管理想因子的討論25-27
• 2.3 等效串聯(lián)電阻的討論27-28
• 2.4 等效并聯(lián)電阻的討論28-29
• 2.5 反向飽和電流的討論29-33
• 2.6 小結(jié)33-34
• 第三章 聚合物太陽能電池活性層的研究34-48
• 3.1 不同成膜溶劑的研究34-36
• 3.2 P3HT：PCBM比例研究36-37
• 3.3 活性層厚度對(duì)研究37-40
• 3.4 退火對(duì)器件特性的研究40-41
• 3.5 溶劑退火對(duì)器件性能的影響41-43
• 3.6 電池器件串聯(lián)的研究43-46
• 3.6.1 版圖的設(shè)計(jì)43-45
• 3.6.2 串聯(lián)器件的測(cè)試45-46
• 3.7 本章小結(jié)46-48
• 第四章 緩沖層對(duì)聚合物太陽能電池性能的影響48-65
• 4.1 電化學(xué)沉積NIO薄膜48-55
• 4.1.1 電化學(xué)沉積的基本原理49-50
• 4.1.2 NiO薄膜的制備及表征50-52
• 4.1.3 電解液PH值對(duì)電沉積效率的影響52
• 4.1.4 電解液濃度對(duì)薄膜形貌的影響52-53
• 4.1.5 沉積電位對(duì)薄膜的影響53
• 4.1.6 薄膜形貌的分析53-54
• 4.1.7 NiO厚度對(duì)透光性的影響54-55
• 4.2 NiO薄膜對(duì)器件性能的影響55-58
• 4.3 有機(jī)NPB材料對(duì)器件性能的影響58-61
• 4.4 電子傳輸層BCP材料對(duì)器件性能的影響61-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第五章 總結(jié)與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 在學(xué)期間的研究成果72-73
• 致謝73

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

中國(guó)沿海城市空氣污染指數(shù)的分布特征    王斌;高會(huì)旺;

Rubrene作電子傳輸層的異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽能電池    李艷武;劉彭義;侯林濤;吳冰;

利用不同陰極緩沖層來改善Pentacene/C_(60)太陽能電池的性能    劉瑞;徐征;趙謖玲;張?？?曹曉寧;孔超;曹文喆;龔偉;

太陽能光伏建筑一體化的現(xiàn)狀與展望    陳維;沈輝;褚玉芳;云飛;黃龍星;

三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的建模與仿真    陶曉峰;謝君;

100kW風(fēng)光互補(bǔ)電站設(shè)計(jì)    楊幫宇;

光伏并網(wǎng)發(fā)電的最大功率點(diǎn)跟蹤算法研究    王桂英;史金玲;紀(jì)飛;王歡;

太陽能光伏模塊電氣特性的數(shù)學(xué)建模與仿真    戴訓(xùn)江;晁勤;

太陽電池的負(fù)載匹配理論與負(fù)載變換技術(shù)    王康模;陳長(zhǎng)纓;于志剛;劉興華;劉小沖;趙俊;

基于PSIM的光伏模塊建模與電氣特性仿真    劉俊杰;張新燕;

跟蹤式光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能分析    高亮;蔡世俊;高鵬;李果華;施正榮;朱拓;

淺析青島太陽能光伏發(fā)電發(fā)展的方向及推廣對(duì)策    楚憲峰;黃翔;王巖;焦國(guó)嵩;王建華;

基于光伏發(fā)電系統(tǒng)的超級(jí)電容器充電效率的研究    張金龍;王久和;吳細(xì)寶;

光伏系統(tǒng)的定額輸出功率控制研究    丁文俊;宋平崗;

一種基于dp/dv=0的最大功率跟蹤控制策略    榮延澤;劉士榮;毛軍科;李松峰;

光伏發(fā)電最大功率跟蹤控制方法的研究    李星辰;王琳;

基于PSIM9.0的單相光伏逆變系統(tǒng)的仿真研究    孫冰;白樹忠;鄭世松;

光伏并網(wǎng)給定電流幅值偏移的孤島檢測(cè)方法    鄭世松;孫冰;王玉斌;

含蓄電池儲(chǔ)能的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的建模與仿真    董旭柱;雷金勇;饒宏;黃曉東;劉怡;李鵬;

基于線電流解耦算法的三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)    譚甲凡;

光伏發(fā)電最大功率跟蹤控制方法的研究    李星辰;王琳;

太陽能光伏發(fā)電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)    李偉;李世超;王丹;

烏魯木齊及周邊城市空氣質(zhì)量變化特征及影響因素分析    劉新春;鐘玉婷;何清;郭志忠;

三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真    陶曉峰;吳紅斌;

分布式電源的概率建模及其對(duì)電力系統(tǒng)的影響    王敏

考慮分布式發(fā)電的配電網(wǎng)綜合負(fù)荷建模方法研究    錢軍

我國(guó)太陽能光伏產(chǎn)業(yè)投資風(fēng)險(xiǎn)及決策研究    朱震宇

光伏發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)及電動(dòng)汽車充電站可靠性研究    于蓉蓉

基于酞菁銅的太陽能電池的研究    劉一婷

光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制技術(shù)研究    曹太強(qiáng)

分布式發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)暫態(tài)仿真方法研究    李鵬

光伏發(fā)電高效利用的關(guān)鍵技術(shù)研究    肖華鋒

分布式風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)控制與最大功率跟蹤策略研究    劉立群

小型光伏系統(tǒng)及其關(guān)鍵問題研究    胡義華

基于軟開關(guān)PWM技術(shù)的光伏逆變器的研究與設(shè)計(jì)    曹建

用于礦燈充電的獨(dú)立光伏系統(tǒng)研究    毛娟

太陽能光伏發(fā)電單相并網(wǎng)逆變器研究    李本元

太陽能LED照明系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)    杜守增

光伏發(fā)電系統(tǒng)自適應(yīng)控制研究    李亭

基于橋檢車的駐車充電站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)    楊光

用于城市公交車的能量再利用智能控制系統(tǒng)的研制    謝玉錄

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的MPPT及孤島檢測(cè)新方法的研究    于希洋

三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究    雷家寧

光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤算法研究及實(shí)現(xiàn)    黃克亞

錦州市2005-2006年環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀分析    吳斑;陳軍;

天津地區(qū)沙塵天氣與沙塵污染程度特征分析    劉偉,韓毓

氣象因素對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)的影響分析    張?jiān)７?朱坦;馮銀廠;劉彩霞;張敏;沈岳峰;

我國(guó)沙塵的來源、移動(dòng)路徑及對(duì)東部海域的影響    張凱,高會(huì)旺,張仁健,朱燕君,王躍思

用空氣污染指數(shù)評(píng)價(jià)城市空氣質(zhì)量    朱傳鳳,趙和平

當(dāng)前我國(guó)大氣環(huán)境質(zhì)量的幾個(gè)特征    任陣海,萬本太,蘇福慶,高慶先,張志剛,洪鐘祥,胡非,程水源

湖南省大氣污染特征與防治研究    熊美陽,呂煥哲,吳甫成

江西省主要城市空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)研究    吳萬友,姚麗文,徐衛(wèi)民,劉曉燕

北方15個(gè)大型城市總懸浮顆粒物的季節(jié)變化    安俊嶺,張仁健,韓志偉

廣州市2002~2003年空氣污染指數(shù)分析    陳燦