有機和有機/無機雜化光伏器件的性能優(yōu)化與界面研究

【摘要】：太陽能作為取之不盡的可再生清潔能源,是人類代替化石能源的最佳選擇。據(jù)統(tǒng)計,每年照射到地球表面的太陽能高達(dá),是地球每年消耗能源的10000多倍。所以,只需使用具有10%效率的太陽能電池將照射在地球的0.1%的太陽光轉(zhuǎn)換為能源,就足以滿足人類的需求。目前研究和應(yīng)用最廣泛的太陽能電池主要是單晶硅、多晶硅和非晶硅系列,但由于其工藝復(fù)雜、制造成本較高等原因,導(dǎo)致其應(yīng)用受到很大限制。有機太陽能電池以其成本低、重量輕、生產(chǎn)工藝簡單、可做成柔性器件日益受到人們的重視。本論文主要研究與討論了有機和有機/無機雜化鈣鈦礦太陽能的性能優(yōu)化與界面特性。1)利用colloidal lithography的方法制備具有周期性的二維點陣光捕獲結(jié)構(gòu),通過使用二維的周期性光捕獲結(jié)構(gòu)來增強對太陽光的吸收提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率;2)通過對比性實驗研究鈣鈦礦薄膜的結(jié)晶過程,以及不同退火環(huán)境對鈣鈦礦薄膜的吸收、形貌、結(jié)晶性和電子能級等的影響,分析鈣鈦礦薄膜材料的退化機理;3)通過原位蒸鍍的方法研究鈣鈦礦和富勒烯界面處的電子能級結(jié)構(gòu),揭示了目前具有爭議性的鈣鈦礦與富勒烯的界面問題,揭示其界面的電子能級特征和電荷傳輸過程。 【關(guān)鍵詞】：有機太陽能電池 鈣鈦礦太陽能電池 光捕獲結(jié)構(gòu) 光電子能譜 界面特性
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• 英文摘要5-9
• 第一章 緒論9-29
• 1.1 引言9
• 1.2 有機太陽能電池 (OPV) 簡介9-13
• 1.2.1 OPV的發(fā)展歷史以及研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 OPV的結(jié)構(gòu)與原理10-12
• 1.2.3 OPV的性能表征12-13
• 1.3 有機/無機雜化鈣鈦礦太陽能電池簡介13-17
• 1.3.1 鈣鈦礦電池的發(fā)展歷史以及現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 鈣鈦礦電池的制備方法14-15
• 1.3.3 鈣鈦礦電池的結(jié)構(gòu)與機理15-17
• 1.4 有機光電器件中的界面17-28
• 1.4.1 光電子能譜技術(shù)簡介17-21
• 1.4.2 有機光電器件中的界面簡介21-22
• 1.4.3 界面電子能級的基本概念22-24
• 1.4.4 有機/有機半導(dǎo)體界面的電子能級結(jié)構(gòu)24-28
• 1.5 本論文的研究目的和內(nèi)容28-29
• 第二章 二維周期性光捕獲結(jié)構(gòu)在有機太陽能電池中的應(yīng)用29-39
• 2.1 引言29-30
• 2.2 實驗部分30-33
• 2.2.1 實驗材料30
• 2.2.2 器件制備和表征30-33
• 2.3 結(jié)果與討論33-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第三章 有機/無機雜化鈣鈦礦太陽能電池在大氣環(huán)境中的穩(wěn)定性機理研究39-49
• 3.1 引言39
• 3.2 實驗部分39-42
• 3.2.1 實驗材料39-40
• 3.2.2 器件的制備和表征40-42
• 3.3 結(jié)果與討論42-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 第四章 鈣鈦礦/富勒烯電池的界面特性和光電轉(zhuǎn)化機理研究49-60
• 4.1 引言49-50
• 4.2 實驗部分50-52
• 4.2.1 實驗材料50-51
• 4.2.2 器件的制備和表征51-52
• 4.3 結(jié)果與討論52-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 第五章 全文總結(jié)與展望60-62
• 參考文獻62-68
• 攻讀學(xué)位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文68-70
• 致謝70-71

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