基于有機(jī)—無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池的聚（3-己基噻吩）的制備與表征

【摘要】： 本課題組在前期工作中,以導(dǎo)電態(tài)聚苯胺作為P型半導(dǎo)體材料與N型的納米晶體TiO2組裝制備出具有良好整流特性:2V時(shí),整流比大于160和一定光電效應(yīng),即在50mW/cm2模擬太陽(yáng)條件下測(cè)得短路電流可達(dá)0.12 mA/cm2,開(kāi)路電壓可達(dá)380mV的二極管。 盡管聚苯胺具有獨(dú)特的摻雜現(xiàn)象、良好的電化學(xué)可逆性和環(huán)境穩(wěn)定性,加之原料易得,合成方法簡(jiǎn)便,是目前最有希望在實(shí)際中得到應(yīng)用的導(dǎo)電聚合物,但是其與TiO2能級(jí)的匹配性、在可見(jiàn)光范圍內(nèi)對(duì)太陽(yáng)光吸收低、成膜性差等特點(diǎn)將會(huì)嚴(yán)重阻礙太陽(yáng)能電池效率的提高,因此我們決定選用聚(3-己基噻吩)來(lái)替代聚苯胺,來(lái)提高電池的效率。 本論文首先按照Kunmada偶聯(lián)反應(yīng)合成3-己基噻吩并對(duì)其進(jìn)行了紅外光譜和氣相色譜-質(zhì)譜分析,3-己基噻吩的產(chǎn)率大約為66%。隨后利用FeCl3作催化劑,通過(guò)化學(xué)氧化聚合的方法合成了P3HT,并通過(guò)紅外光譜、X-射線衍射分析、紫外-可見(jiàn)光吸收光譜、光學(xué)顯微鏡、原子力顯微鏡、示差掃描量熱法等手段進(jìn)行了表征。 X-衍射射線圖譜表明P3HT沒(méi)有晶相存在,呈現(xiàn)出均勻的完全非晶態(tài)物質(zhì);紫外-可見(jiàn)光吸收光譜表明沿著主鏈方向的大π共軛結(jié)構(gòu)的形成,并根據(jù)其吸收限得到P3HT的禁帶寬度大約為1.89eV;表面形貌利用光學(xué)顯微鏡和原子力顯微鏡分別對(duì)其進(jìn)行了宏觀和微觀的表面形貌表征,表明P3HT薄膜表面平整;熱分析采用差示掃描量熱法,得出P3HT具有良好的熱穩(wěn)定性,并在195℃附近發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變。 【關(guān)鍵詞】：聚(3-己基噻吩) 太陽(yáng)能電池 合成
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 提要4-7
• 第一章 緒論7-14
• 1.1 導(dǎo)電聚合物的概念7-8
• 1.2 導(dǎo)電高分子材料的應(yīng)用8-13
• 1.2.1 雷達(dá)吸波材料9-10
• 1.2.2 電磁屏蔽材料10
• 1.2.3 顯示材料10-11
• 1.2.4 電導(dǎo)體11
• 1.2.5 導(dǎo)電液晶材料11-12
• 1.2.6 防腐材料12
• 1.2.7 固體電池和二次電池12
• 1.2.8 其它12-13
• 1.3 本論文的主要工作13-14
• 第二章 有機(jī)太陽(yáng)能電池研究進(jìn)展14-26
• 2.1 當(dāng)今能源概況14
• 2.2 太陽(yáng)能發(fā)展史14-16
• 2.3 太陽(yáng)能電池的工作原理16-18
• 2.4 太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)18-25
• 2.4.1 單質(zhì)結(jié)機(jī)構(gòu)18-19
• 2.4.2 異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)19-22
• 2.4.3 混合異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)22-24
• 2.4.4 染料敏化太陽(yáng)能電池24-25
• 2.5 有機(jī)太陽(yáng)能電池的缺陷及原因25-26
• 第三章 單體3-己基噻吩的制備與表征26-34
• 3.1 試劑26
• 3.2 3-己基噻吩的合成26-27
• 3.3 3-己基噻吩的表征27-32
• 3.3.1 儀器27
• 3.3.2 紅外光譜27-28
• 3.3.3 氣相色譜與質(zhì)譜28-32
• 3.4 總結(jié)32-34
• 第四章 聚（3-己基噻吩）的制備及表征34-49
• 4.1 聚（3-烷基噻吩）合成的簡(jiǎn)要回顧34-37
• 4.2 合成聚（3-己基噻吩）的目的37-40
• 4.3 聚（3-己基噻吩（）P3HT）的制備與表征40-49
• 4.3.1 試劑40
• 4.3.2 P3HT 的合成40-41
• 4.3.3 P3HT 的表征41-49
• 4.3.3.1 儀器41
• 4.3.3.2 紅外光譜41-43
• 4.3.3.3 X-射線衍射（XRD）43
• 4.3.3.4 紫外-可見(jiàn)吸收光譜43-45
• 4.3.3.5 表面形貌分析45-46
• 4.3.3.6 熱分析46-49
• 第五章 總結(jié)49-52
• 1、對(duì)制備好的 P3HT 進(jìn)行摻雜,提高電導(dǎo)率49-50
• 2、納米晶TiO_2的制備與表征50
• 3、有機(jī)-無(wú)機(jī)異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的制備50-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 摘要56-58
• Abstract58-61
• 致謝61

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

有機(jī)太陽(yáng)能電池研究進(jìn)展    任斌;賴樹(shù)明;陳衛(wèi);黃河;

納米尺度TiO_2聚苯胺多孔膜電極光電化學(xué)研究    柳閩生,郝彥忠,喬學(xué)斌,楊邁之,蔡生民,李永舫

帶側(cè)鏈液晶基團(tuán)的聚對(duì)苯導(dǎo)電高分子的合成    崔峻,陳睿,李善君

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

聚合物太陽(yáng)能電池研究進(jìn)展    何杰;蘇忠集;向麗;王劍;汪映寒;

導(dǎo)電高分子    萬(wàn)梅香

共軛導(dǎo)電聚合物電致發(fā)光元件的原理及進(jìn)展    張樹(shù)永,周偉舫,李善君

新型C_(60)衍生物的合成及其太陽(yáng)能電池性能    鄭立平,周清梅,王飛,鄧先宇,俞剛,曹鏞,寧濱,郭志新

導(dǎo)電高分子在顯示材料方面的應(yīng)用    汪濟(jì)奎

納米結(jié)構(gòu)TiO_2/聚3-己基噻吩多孔膜電極光電性能研究    郝彥忠;蔡春立;

導(dǎo)電高分子在電磁屏蔽材料中的應(yīng)用    李春華;齊暑華;張劍;王東紅;武鵬;

導(dǎo)電高分子在隱身材料中的應(yīng)用    鄭國(guó)禹;

導(dǎo)電高分子電磁屏蔽材料研究進(jìn)展    潘成 ,方鯤 ,周志飚 ,毛衛(wèi)民 ,郭志猛

鍍鎳銅粉填充型電磁屏蔽硅橡膠性能研究    于海蔚;仲俞凱;梁培亮;沈玲;

摻鐵納米TiO_2粉體的制備及其光催化活性的研究    何開(kāi)棘;張圣軍;丁慧;王開(kāi)明;

有機(jī)薄膜太陽(yáng)電池的研究進(jìn)展    王琦;王娜娜;于軍勝;蔣亞?wèn)|;

導(dǎo)電高聚物吸波材料的研究進(jìn)展    毛倩瑾,周美玲,陸山,戴瑤

電磁屏蔽涂料研究進(jìn)展    何江川,馬榴強(qiáng),高亮

導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的電磁屏蔽效能分析    杜仕國(guó),王保平,曹營(yíng)軍

乳液法合成磺基水楊酸摻雜納米聚苯胺    馬利;劉昊;甘孟瑜;王成章;

聚苯胺的摻雜及其應(yīng)用    吳丹;朱超;強(qiáng)驥鵬;王楊勇;

導(dǎo)電高分子聚噻吩及其衍生物的研究進(jìn)展    胡玥;劉彥軍;

導(dǎo)電聚合物的電化學(xué)聚合研究進(jìn)展    朱雯;

萘在三氟化硼乙醚溶液中的電化學(xué)聚合    石高全,薛奇,李邨,馬萬(wàn)里,金士

烷基和烷氧基取代聚噻吩的合成、表征與光電性能    佟拉嘎,蹇錫高,藤井彰彥,吉野勝美

四氫呋喃/三氟化硼乙醚混合電解質(zhì)中咔唑的電化學(xué)聚合    申艷艷;苗華明;徐景坤;張洪林;盧寶陽(yáng);

有機(jī)雜環(huán)化合物在金屬表面的化學(xué)及電化學(xué)聚合    薛奇,石高全,金士,張峻峰,陸云

導(dǎo)電高分子    萬(wàn)梅香

聚苯胺膜的電化學(xué)合成機(jī)理及摻雜行為    顏流水,魏洽,王承宜,劉冬如,馬海永

聚丁基噻吩的合成及性能    薛敏釗,方斌,李曉常,談立,黃學(xué)成

導(dǎo)電塑料的研究和應(yīng)用    宋學(xué)智,閻恒梅

導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的研制    潘寶風(fēng),李武光

化學(xué)鍍鎳碳纖維結(jié)構(gòu)與性能研究    張麗芳,劉金玲,任寶林

聚丙烯腈纖維導(dǎo)電填料的制備與性能研究    張麗芳,劉金玲,李文明

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

聚苯胺太陽(yáng)電池的研究    任斌,余成,黃河

太陽(yáng)能電池用聯(lián)吡啶錸光敏染料研究    孫世國(guó),彭孝軍,徐勇前,時(shí)磊,孫立成

有機(jī)太陽(yáng)能電池材料的研究進(jìn)展    段曉菲,王金亮,毛景,裴堅(jiān)

高性能導(dǎo)電高分子材料    石高全,李春,梁映秋

液結(jié)太陽(yáng)能電池敏化劑研究進(jìn)展    王玉蘭,黃宇,周麗萍,李紅

二(2—乙基己基)亞砜和磷酸三丁酯萃取鈾、釷性能的比較    曹正白,包亞之,沈朝洪,包伯榮,王高棟,錢軍

鈷鹽結(jié)晶沉淀法純化2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯    黃可龍，李志光，陳麗莉

高純度二(2-乙基己基)磷酸的制備    龍海燕,陸熙炎

稀土在動(dòng)物臟器中的吸收分布情況研究    崔虎林,卞明水,周滿芳,崔明珍,王海峰

中子活化法測(cè)定大白鼠肝中的微量稀土元素    卞明水,崔虎林,周滿芳

N-(2-乙基)己基己內(nèi)酰胺對(duì)鈾(Ⅵ)、釷(Ⅵ)萃取行為的研究    沈朝洪,包伯榮,王高棟,錢軍,曹正白

(2—乙基)己基亞砜從硝酸介質(zhì)中萃取裂片元素鋯、鈮、釕及γ輻照對(duì)萃取性質(zhì)的影響    曹正白,包亞之,沈朝洪,包伯榮,王高棟,錢軍

N,N,N',N'-四己基丁二酰胺在硝酸介質(zhì)中萃取鈾和釷    王友紹,孫國(guó)新,包伯榮

銅鹽沉淀法純化二-(2-乙基己基)磷酸    楊志紅 ,丁有錢 ,崔安智

采用二(2-乙基己基)甲基膦酸酯和二(2-乙基己基)亞磷酸酯萃取鈾    魯勃列夫;薛光;

二(2-乙基己基)磷酸萃淋樹(shù)脂吸萃鎵(Ⅲ)的離子交換動(dòng)力學(xué)    劉軍深;蔡偉民;

二(2-乙基己基)磷酸對(duì)鉬(VI)的萃取    牟婉君;姜林;劉國(guó)平;

鄰苯二甲酸二(2—乙基己基)酯DEHP對(duì)雄性大鼠生精功能影響    華燚;魏光輝;李旭良;林濤;何大維;劉俊宏;劉豐;陸鵬;

雙(對(duì)-N-胺基己基-苯甲?；?苯基氧化膦的制備與應(yīng)用研究    虞振飛;劉吉平;

2-乙基己基膦酸單(2-乙基己基)酯萃取硝酸和鹽酸溶液中釔和銪的平衡分析    付念新;田中斡也;

基于N-6-氨己基咔唑的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化層狀鈣鈦礦材料    程思園;吳剛;鄧萌;陳紅征;汪茫;

表面修飾納米銅顆粒的制備及摩擦學(xué)性能研究    張玲;陳磊;周惠娣;陳建敏;

混合辦公廢紙碎漿過(guò)程中DCS的GC分析    張春輝;秦夢(mèng)華;詹懷宇;Holmbom B;徐春林;

離子液體在聚酰胺類聚合物合成中的應(yīng)用    常靜;馮連芳;王嘉駿;

GRIM聚合合成苯-噻吩全共軛嵌段共聚物    吳書(shū)鵬;卜臘菊;黃鸝;韓艷春;耿延候;王佛松;

掏50萬(wàn)美元，可知自己基因組構(gòu)成    記者 毛磊

跨國(guó)公司在中國(guó)    饒興鶴 胡威 王虎 序文

不閑·不易·不輕    范敬宜

不吃早餐往往更會(huì)長(zhǎng)胖    劉政

揭秘高血壓    佟彤

警惕含DEHA保鮮膜的危害    乙小娟　孫建剛

上海將取消準(zhǔn)產(chǎn)證    呂壯

反彈仍將延續(xù)    珞珈投資

食品包裝污染物你了解多少    姚衛(wèi)蓉

PVC保鮮膜——真的需要談膜色變嗎？    唐文

應(yīng)用蠶豆根尖微核技術(shù)研究混合污染物及土壤、沉積物和垃圾焚燒灰的遺傳毒性    封少龍

甲基丙烯酸甲酯-N-環(huán)己基馬來(lái)酰亞胺—苯乙烯共聚物及其蒙脫土納米復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)和性能    王月欣

葡萄試管苗離體生根機(jī)理的研究    李勝

前列腺素E類似物合成方法的研究    馬養(yǎng)民

全氟烷基金屬酞菁衍生物的合成及應(yīng)用    邱滔

具有光活性的電子給體/受體雙纜型共軛聚合物的設(shè)計(jì)、合成和性能研究    李明華

全共軛聚烷基噻吩嵌段共聚物的合成、自組裝及光伏性能的研究    賀明

金屬離子對(duì)2-乙基己基膦酸單（2-乙基己基）酯鈉鹽微乳體系的影響研究    曹小妹

N-環(huán)己基馬來(lái)酰亞胺耐熱改性PMMA的研究    孫東海

鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯降解菌的分離及其降解功能研究    陳濟(jì)安

聚丙烯纖維用染料的合成研究    劉毅

甲基丙烯酸甲酯-N-環(huán)己基馬來(lái)酰亞胺共聚物/蒙脫土納米復(fù)合材料的研究    龍敬偉

新型含氟聚丙烯酸酯的合成及其在棉織物上的應(yīng)用    楊彬彬

含全氟己基甲基丙烯酰類單體、聚合物的合成及性能表征    馮澤峰

液膜分離技術(shù)在金屬離子分離方面的應(yīng)用研究    余曉皎

我國(guó)服裝企業(yè)虛擬經(jīng)營(yíng)研究    王蓬娜

新型含氮稠雜環(huán)類心血管藥物及中間體合成的研究    賈義霞