線狀有機(jī)/無機(jī)雜化太陽能電池的研究

【摘要】：與傳統(tǒng)的片狀電池相比,線狀電池由于其自身結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,能充分利用太陽光,具有柔性、可折疊等特點(diǎn),近年來發(fā)展很快。文獻(xiàn)報(bào)道的工作主要集中于染料敏化線狀電池,對聚合物線狀電池的報(bào)道很少。本論文致力于制作一系列結(jié)構(gòu)新穎的線狀聚合物太陽能電池器件,探索影響器件光電轉(zhuǎn)換性能的機(jī)制,主要包含以下兩方面內(nèi)容： (1)以附著于不銹鋼絲的氧化鋅納米晶為電子收集極(光陽極),分別以碳納米管薄膜和紡絲作為透明光陰極,制備線狀聚合物太陽能電池,電池的吸光層主要由P3HT:PCBM組成,并用銀線作為光陰極進(jìn)行了對比。通過SEM和IPCE的方法對電池的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征,突出了以碳納米管薄膜和紡絲作為透明光陰極的優(yōu)勢。也對該新穎結(jié)構(gòu)的線狀電池進(jìn)行了一系列性能的測試。此新穎的線狀器件光伏效率最高可達(dá)2.31%。 (2)用鈦線為基底,原位生長的二氧化鈦納米管作為電子收集極(光陽極),分別以碳納米管薄膜和紡絲作為透明光陰極,制備了線狀聚合物太陽能電池。研究了二氧化鈦納米管長度、光陰極材料和不同型號的PEDOT對電池性能的影響。也對該新穎結(jié)構(gòu)的線狀電池進(jìn)行了一系列性能的測試。優(yōu)化后的器件光伏效率最高達(dá)到2.82%。 【關(guān)鍵詞】：線狀太陽能電池 碳納米管 TiO_2納米管 ZnO納米晶
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-9
• 縮略詞表9-10
• 第一章 緒論10-33
• 1.1 引言10
• 1.2 太陽能電池的分類10-12
• 1.3 有機(jī)太陽能電池的簡介12-17
• 1.3.1 有機(jī)太陽能電池的基本工作原理13-15
• 1.3.2 器件的性能參數(shù)15-17
• 1.4 有機(jī)/無機(jī)雜化太陽能電池的發(fā)展概況17-21
• 1.5 線狀太陽能電池的發(fā)展概況21-24
• 1.6 本課題的主要研究內(nèi)容與研究意義24-26
• 參考文獻(xiàn)26-33
• 第二章 以碳納米管薄膜與碳納米管紡絲作為電極的線狀聚合物電池的制備及性能表征33-48
• 2.1 前言33-35
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分35-37
• 2.2.1 碳納米薄膜(CNT film)和碳納米紡絲(CNT yarn)的制備(由北京大學(xué)工學(xué)院曹安源教授課題組提供)35-36
• 2.2.2 氧化鋅納米晶及其薄膜的制備36-37
• 2.3 器件表征與性能測試37
• 2.4 結(jié)果與討論37-44
• 總結(jié)44-45
• 參考文獻(xiàn)45-48
• 第三章 基于二氧化鈦納米管線狀電池的制備與表征48-67
• 3.1 前言48-49
• 3.2 TIO_2納米管的形成機(jī)理49-50
• 3.3 TIO_2納米管的制備50-51
• 3.3.1 主要試劑材料50-51
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)儀器51
• 3.3.3 器件制備、表征與性能測試51
• 3.3.4 二氧化鈦納米管的制備51
• 3.4 結(jié)果與討論51-53
• 3.5 二氧化鈦納米管在線狀電池中的應(yīng)用53-63
• 3.5.1 實(shí)驗(yàn)部分53
• 3.5.2 結(jié)果與討論53-63
• 3.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)論及展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 致謝67-68
• 碩士期間的研究成果68

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