基于P3HT-PCBM太陽能電池柔性基板電極無刻蝕研究

【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源枯竭和環(huán)境污染問題使很多國家致力于開發(fā)可再生能源的研究，因而綠色環(huán)保的太陽能電池是當(dāng)今許多國家研究的重點(diǎn)?；谟袡C(jī)半導(dǎo)體材料的太陽能電池器件具有可撓性，制作流程較為簡(jiǎn)單，可以在常溫下制作，價(jià)格便宜，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α＝陙?，人們開發(fā)出的用于太陽能電池的有機(jī)半導(dǎo)體材料種類繁多，這些材料中，以Poly (3-hexylthiophene)(P3HT)和[6,6]-phenylC61butyric acid methyl ester (PCBM)的混合物作為活性層制作的電池效率較高，得到了眾多研究者的認(rèn)可。因此，本論文以該材料為基礎(chǔ)探索太陽能電池的制作工藝及性能評(píng)價(jià)。 首先，本文介紹了在制作太陽能電池過程中，Indium-Tin Oxide (ITO)基板傳統(tǒng)制作方法，指出了這種方法的缺點(diǎn)與不足，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)意見。然后介紹了本研究的不通過刻蝕制作電池的方法，以及這種方法的優(yōu)點(diǎn)。結(jié)果表明這種方法可以有效地減少太陽能電池在制作過程中遭到的破壞。 其次，作者詳細(xì)介紹了柔性ITO基板制作太陽能電池的工藝流程以及電池的性能評(píng)價(jià)。作者通過相同條件下使用柔性基板和玻璃基板制作出太陽能電池，并比較了兩種電池的光電轉(zhuǎn)換效率及其隨時(shí)間的衰減規(guī)律。結(jié)果表明，柔性基板由于其自身材料的性質(zhì)，包括透光率和導(dǎo)電率等原因，導(dǎo)致了電池的性能較低。 最后，作者介紹了改進(jìn)太陽能電池的制作方法，將制作的電池實(shí)施封裝與未封裝性能進(jìn)行對(duì)比。作者測(cè)試了開路電壓，短路電流，轉(zhuǎn)換效率以及衰減情況。研究有機(jī)太陽能電池在兩種條件下的性能差異。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過封裝的太陽能電池在性能上明顯優(yōu)越于未經(jīng)封裝的太陽能電池，且經(jīng)過封裝的太陽能電池的性能穩(wěn)定性更好，且開路電壓、短路電流和轉(zhuǎn)換效率都有明顯的提高。同時(shí)，本文對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的有關(guān)需要注意的細(xì)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。 【關(guān)鍵詞】：有機(jī)半導(dǎo)體 太陽能電池 柔性基板 轉(zhuǎn)換效率 刻蝕 封裝
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 有機(jī)太陽能發(fā)展的歷程10-13
• 第二章 太陽能電池的工作原理13-33
• 2.1 有機(jī)太陽能電池的基本理論13-20
• 2.1.1 太陽能電池的基本原理13
• 2.1.2 p‐n 結(jié)的形成原理13-14
• 2.1.3 光伏效應(yīng)14-15
• 2.1.4 能帶理論15-16
• 2.1.5 光生伏打效應(yīng)16-18
• 2.1.6 光電轉(zhuǎn)換過程18-20
• 2.2 有機(jī)太陽能電池原理20-21
• 2.3 有機(jī)光伏器件的結(jié)構(gòu)和材料21-25
• 2.3.1 有機(jī)光伏器件的結(jié)構(gòu)21-23
• 2.3.2 制作有機(jī)太陽能電池的主要材料23-25
• 2.4 異質(zhì)結(jié)太陽能電池的介紹25-27
• 2.4.1 異質(zhì)結(jié)太陽能電池能級(jí)結(jié)構(gòu)及工作原理26-27
• 2.4.2 體異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽能電池27
• 2.5 有機(jī)/無機(jī)太陽能電池電路分析27-29
• 2.6 太陽能電池的性能參數(shù)與光伏特性29-33
• 2.6.1 光電轉(zhuǎn)換效率 PCE30
• 2.6.2 短路電流(ISC)30
• 2.6.3 開路電壓(Voc)30-31
• 2.6.4 填充因子(Fill Factor)31-33
• 第三章 太陽能電池制作流程33-51
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器33-34
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料33
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器33-34
• 3.2 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)流程34-42
• 3.2.1 ITO 基板的清洗34-35
• 3.2.2 貼膠帶35-36
• 3.2.3 刻蝕36-37
• 3.2.4 去膠 清洗37-38
• 3.2.5 PEDOT: PSS 成膜38-39
• 3.2.6 有機(jī)活性層成膜39-40
• 3.2.7 陰極濺射40-42
• 3.3 不通過刻蝕的太陽能電池制作方法42-49
• 3.3.1 ITO 基板清洗44
• 3.3.2 PEDOT: PSS 成膜44
• 3.3.3 有機(jī)活性層成膜44-45
• 3.3.4 膠帶粘貼45-46
• 3.3.5 Al 陰極濺射46-47
• 3.3.6 去膠47
• 3.3.7 多余有機(jī)層擦除47-48
• 3.3.8 電極引出48-49
• 3.4 小結(jié)49-51
• 第四章 太陽能電池性能測(cè)試51-61
• 4.1 柔性基與玻璃基電池對(duì)比研究實(shí)驗(yàn)51-56
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)步驟與方法51-52
• 4.1.2 數(shù)據(jù)處理與分析52-54
• 4.1.3 小結(jié)54-56
• 4.2 封裝對(duì)太陽能電池性能的影響56-61
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>56
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法56
• 4.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析56-59
• 4.2.4 小結(jié)59-61
• 第五章 總結(jié)61-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 致謝65-66
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66-67

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

有機(jī)太陽能電池研究進(jìn)展    林鵬,張志峰,熊德平,張夢(mèng)欣,王麗

有機(jī)p-n異質(zhì)結(jié)固態(tài)太陽能電池中的激子和載流子輸運(yùn)    黃頌羽,鄧慧華,藍(lán)閩波,陸祖宏

聚合物太陽能電池材料研究進(jìn)展    張華西,李瑛,黃艷,劉力維,黃可,謝明貴

C_（60）和PCBM共摻P3HT體異質(zhì)結(jié)太陽能電池的研究    雷德生

日光溫室采光與下挖深度優(yōu)化設(shè)計(jì)    李霞;于賢昌;艾希珍;李清明;

加場(chǎng)極板LDMOS的擊穿電壓的分析    吳秀龍,孟堅(jiān),陳軍寧,柯導(dǎo)明,時(shí)龍興,孫偉鋒

LabVIEW在染料敏化太陽電池測(cè)試系統(tǒng)中的應(yīng)用    張玉香;陳雙宏;翁堅(jiān);戴松元;

戶用PV系統(tǒng)設(shè)計(jì)    牟志平;

太陽能地板輻射采暖系統(tǒng)的應(yīng)用研究    賀立三;劉振波;高林朝;高艷軍;

轉(zhuǎn)地養(yǎng)蜂專業(yè)戶光伏系統(tǒng)的研究    杜忠明;熊飛嶠;李天華;

太陽電池及其發(fā)展方向    呂建;殷洪亮;

云南省昆明市高校太陽能熱水系統(tǒng)的研究    韓雷濤;謝建;蘇慶益;

變色材料的研究進(jìn)展    徐棟;陳宏書;王結(jié)良;

迭加原理的錯(cuò)誤及糾正(二)    劉忠厚;

太陽能空氣集熱器傳熱性能實(shí)驗(yàn)研究    魏琪;趙俊;

太陽能環(huán)保游船    王璐;籟斌賢;王宗耀;王建明;

低成本太陽能級(jí)硅材料制備技術(shù)    張軍;毛協(xié)民;傅恒志;

納米TiO_2光催化劑的研究進(jìn)展及應(yīng)用    杜康;倉懷文;黃方方;

太陽能光伏技術(shù)與建筑應(yīng)用    李蔚;

終端能量梯級(jí)效能研究與發(fā)電照明技術(shù)應(yīng)用    祝傳福;

太陽能在牧草干燥中的應(yīng)用研究    宋莎莎;黃凈潔;李粵;

光伏發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探討    白連平;張巧杰;

太陽能制冷技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)    楊堅(jiān);栗志;李芷昕;

電火花銑削中主軸轉(zhuǎn)速工藝參數(shù)的影響分析    朱紅鋼;王煥琴;陳陽;

光伏跟蹤系統(tǒng)智能控制方法的研究    徐曉冰

納米流體輻射特性機(jī)理研究及其在太陽能電熱聯(lián)用系統(tǒng)中的應(yīng)用研究    趙佳飛

窄帶隙共軛聚合物的制備與光伏性能研究    鄧丹

反型聚合物太陽能電池的研究    李福民

基于酞菁銅的太陽能電池的研究    劉一婷

基于鐵、鈷分子催化劑的均相光致產(chǎn)氫體系的研究    張盼

太陽能級(jí)硅（SOG-Si）光伏電池中多孔硅吸雜工藝及其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析方法研究    張彩珍

碟式斯特林太陽熱發(fā)電系統(tǒng)太陽模擬器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究    杜景龍

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

太陽能熱風(fēng)采暖系統(tǒng)與村鎮(zhèn)建筑一體化研究    李憲莉

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

太陽能電池用α-SiC_x:H薄膜的制備與性能研究    張瑞麗

兩種含聯(lián)吡啶配體單體的合成及其聚合反應(yīng)嘗試    杜昆鵬

河南太陽能熱水器與住宅一體化設(shè)計(jì)研究    劉磊

太陽能果蔬脫水車間性能試驗(yàn)及蘋果脫水工藝優(yōu)化研究    高興海

太陽能供暖系統(tǒng)的模擬研究    安麗

含8-羥基喹啉的聚合金屬配合物的合成及其光伏性能    肖麗芬

含8-羥基喹啉/苯并咪唑聚合金屬配合物的合成及光伏性能研究    劉源

染料敏化太陽能電池光陽極和對(duì)電極的研究    馮小明

含3，4-乙烯二氧噻吩共軛聚合物與三苯胺基染料的合成及光伏性能研究    田宗芳

有機(jī)太陽能電池研究進(jìn)展    徐明生,季振國,闕端麟,汪茫,陳紅征

共軛聚合物/C_(60)復(fù)合體系及其在光伏打電池中的應(yīng)用    黃紅敏,賀慶國,藺洪振,楊俊林,白鳳蓮

有機(jī)P－N結(jié)太陽能電池的研究    董長(zhǎng)征，王維波，藍(lán)閩波，任繩武，肖緒瑞，周慶復(fù)，許慧君

PPV型共軛聚合物的三種典型聚合方法    莫越奇,周文富,賈德民

有機(jī)p-n異質(zhì)結(jié)太陽電池的研究    黃頌羽,劉東志,任繩武

基于P3HT-PCBM太陽能電池柔性基板電極無刻蝕研究    張玉峰