銀納米顆粒對(duì)聚合物太陽(yáng)能電池性能影響的研究

【摘要】：聚合物太陽(yáng)能電池具有材料來源廣泛且價(jià)格低廉、生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、可以大面積制造等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)制備聚合物太陽(yáng)能電池的手段日益成熟,這使得聚合物太陽(yáng)能電池成為目前該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。然而,聚合物太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)換效率較低,很難達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)的程度,主要原因就在于聚合物太陽(yáng)能電池的活性層較薄,一般就只有幾十納米,很難有效地吸收入射光,限制了其能量轉(zhuǎn)換效率的提高。 將金屬納米顆粒摻入到聚合物太陽(yáng)能電池中,利用其激發(fā)的表面等離激元效應(yīng),可以增強(qiáng)器件對(duì)入射光的吸收,改善其性能。本文就是基于這一理論,在P3HT:PCBM體系的聚合物太陽(yáng)能電池中,引入銀納米顆粒,研究其對(duì)聚合物太陽(yáng)能電池性能的影響。主要結(jié)論如下： 1.將粒徑為50nm的銀納米顆粒摻入到PEDOT:PSS中,得到不同的質(zhì)量百分比,并與其一起旋涂作為器件的陽(yáng)極修飾層。當(dāng)銀納米顆粒的質(zhì)量百分比為0.1%,器件的性能最優(yōu),短路電流達(dá)到6.72mA/cm2,能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到1.71%。另外,吸收光譜和外量子效率的研究表明,摻入銀納米顆粒以后,器件對(duì)入射光的吸收增加。 2.將粒徑分別為4nm、10nm和20nm的銀納米顆粒摻入到P3HT和PCBM的混合溶液中,質(zhì)量百分比都為0.1%,一起旋涂,作為器件的活性層。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),不同粒徑的銀納米顆粒對(duì)有機(jī)太陽(yáng)能電池的影響是不同的。隨著粒徑的增大,其對(duì)器件影響的程度增大,當(dāng)銀納米顆粒的粒徑是20nm時(shí),器件的性能最優(yōu),短路電流達(dá)到6.55mA/cm2。 3.為了更深入地研究銀納米顆粒對(duì)有機(jī)太陽(yáng)能電池的影響,我們將銀納米顆粒摻入到器件中的不同位置,設(shè)計(jì)出不同結(jié)構(gòu)的聚合物太陽(yáng)能電池。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當(dāng)銀納米顆粒與聚合物太陽(yáng)能電池的活性層充分接觸,而又不破壞其形貌的情況下,能夠有效地改善有機(jī)太陽(yáng)能電池的性能。 【關(guān)鍵詞】：聚合物太陽(yáng)能電池 質(zhì)量百分比 銀納米顆粒 粒徑 器件結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(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】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-22
• 1.1 引言11-12
• 1.2 有機(jī)太陽(yáng)能的機(jī)理12-19
• 1.2.1 有機(jī)太陽(yáng)電池的工作原理及損耗機(jī)制12-14
• 1.2.2 有機(jī)太陽(yáng)電池的光伏特性及性能參數(shù)14-16
• 1.2.3 有機(jī)太陽(yáng)能電池主要結(jié)構(gòu)16-19
• 1.3 有機(jī)太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)展19-20
• 1.4 有機(jī)太陽(yáng)能電池存在的問題20-22
• 第二章 表面等離激元22-26
• 2.1 表面等離激元的簡(jiǎn)介22
• 2.2 表面等離激元在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的應(yīng)用22-24
• 2.3 表面等離激元在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的研究進(jìn)展24
• 2.4 本文的主要工作24-26
• 第三章 水相銀納米顆粒對(duì)聚合物太陽(yáng)能電池的影響26-37
• 3.1 引言26-28
• 3.2 器件的制備過程及測(cè)試手段28-30
• 3.2.1 器件的制備過程28-29
• 3.2.2 器件的測(cè)試手段29-30
• 3.3 結(jié)果與分析30-36
• 3.4 結(jié)論36-37
• 第四章 油相銀納米顆粒對(duì)聚合物太陽(yáng)能電池的影響37-47
• 4.1 引言37-38
• 4.2 器件的制備過程及測(cè)試手段38
• 4.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容38-46
• 4.3.1 不同粒徑的銀納米顆粒對(duì)聚合物太陽(yáng)能電池的影響38-44
• 4.3.2 不同器件結(jié)構(gòu)對(duì)聚合物太陽(yáng)能電池的影響44-46
• 4.4 結(jié)論46-47
• 第五章 結(jié)論47-48
• 參考文獻(xiàn)48-51
• 作者簡(jiǎn)歷51-53
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集53

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

英開發(fā)出低成本塑料太陽(yáng)能電池    

美國(guó)13歲少年發(fā)明樹狀太陽(yáng)能電池    

紙上太陽(yáng)能電池    常麗君;

科學(xué)家研發(fā)紙質(zhì)太陽(yáng)能電池制造技術(shù)    

新技術(shù)將太陽(yáng)能電池光電效率提高80%    

太陽(yáng)能的開發(fā)    吳明;

M13病毒可將太陽(yáng)能電池效率提高三成    

產(chǎn)品資訊    

日本研制出新型太陽(yáng)能轎車    

德研發(fā)光子高密度集中法以提高太陽(yáng)能電池效率    徐美君;

太陽(yáng)能電池輸出特性的分析及檢測(cè)    張海波;

太陽(yáng)能電池表面納米微結(jié)構(gòu)研究    李美成;

有機(jī)染料錨數(shù)對(duì)染料敏化太陽(yáng)能電池性能的影響    尚會(huì)霞;羅艷紅;孟慶波;占肖衛(wèi);

量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池--新材料的設(shè)計(jì)、制備及器件研究    李冬梅;羅艷紅;孟慶波;

量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池研究進(jìn)展    劉銘;楊君友;馮雙龍;朱虎;

高效染料鈉晶TiO_2太陽(yáng)能電池    黃昀昉;吳季懷;林建明;黃妙良;

太陽(yáng)能電池應(yīng)用    孟昭淵;

富銦與富銅CuInSe_2薄膜的光電性能    王信春;

談太陽(yáng)能路燈原理    胡昊偉;黃敏;

用于聚合物太陽(yáng)能電池的高效共軛聚合物光伏材料    李永舫;

全球效率最高太陽(yáng)能電池設(shè)計(jì)成功    

國(guó)內(nèi)最大太陽(yáng)能電池封裝玻璃生產(chǎn)線建成投產(chǎn)    記者 張鵬

太陽(yáng)能電池家族又添新丁    本報(bào)記者 聶翠蓉

首條太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)線投產(chǎn)    記者 王晴　通訊員 德勝 軍華 巍偉

美國(guó)推出太陽(yáng)能電池新型切割電鋸    王智勇

全球太陽(yáng)能電池市場(chǎng)今年將萎縮三成以上    中輕

夏普將在意大利生產(chǎn)太陽(yáng)能電池    黃儀佳

新光導(dǎo)技術(shù)使太陽(yáng)能電池更廉價(jià)    本報(bào)記者 王曉蘇

德混合太陽(yáng)能電池技術(shù)獲突破    李山

我市太陽(yáng)能電池出口猛增2.7倍    記者 俞永均　通訊員 吳晶景 郭學(xué)鈞

基于太陽(yáng)能的嵌入式路燈控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用    劉春

利用不同陰極緩沖層改善有機(jī)小分子Pentacene/C_（60）太陽(yáng)能電池的性能    劉瑞

用電化學(xué)阻抗譜研究染料敏化太陽(yáng)能電池的電子傳輸與復(fù)合特性    和川

三芳基咪唑的富勒烯衍生物的合成及其在CdSe量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池的應(yīng)用    趙愛婷

太陽(yáng)能電池CuInS_2薄膜和ZnS薄膜的制備與性能研究    張興良

SCNTs和PPDIF應(yīng)用于聚合物太陽(yáng)能電池中的研究    白靜璐

CuO薄膜的制備及其光伏特性研究    張春萍

敏化太陽(yáng)能電池中染料的合成研究    徐丹

含噻吩和噻唑基元的共軛聚合物的合成和光伏性能研究    國(guó)霞

太陽(yáng)能電池聚合物材料及DNA大分子的分子模擬    馬艷紅