電極修飾對聚合物光伏電池性能及穩(wěn)定性的影響

【摘要】： 作為解決世界能源危機(jī)的一個可行的方法,太陽能的利用成為一個廣泛研究的前沿性課題。無機(jī)光伏電池在制備過程中所需的高溫、高真空使得無機(jī)光伏電池的生產(chǎn)成本非常之高,這使得其應(yīng)用受到很大的限制。而有機(jī)光伏電池以其成本低、無毒、容易制備、易于實(shí)現(xiàn)柔性器件等特點(diǎn)而成為近年來的研究熱點(diǎn)。提高有機(jī)光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性是當(dāng)前有機(jī)太陽能電池的研究熱點(diǎn)。有機(jī)光伏電池的電極修飾層是提高光電轉(zhuǎn)換效率、延長使用壽命的可行途徑之一。 本論文主要研究電極修飾層對聚合物太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性的影響。具體研究工作如下: (1)研究了采用聚氧化乙烯(PEO)作為陰極修飾層對基于P3HT:PCBM的聚合物光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率的影響,考察了PEO的厚度對器件光伏性能及穩(wěn)定性的影響,比較了采用聚合物PEO做陰極修飾層前后光伏器件的穩(wěn)定性,通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),加入PEO作為陰極修飾層后器件的光電性能(Jsc,Voc,FF,PCE)均有明顯提高,器件的串聯(lián)電阻Rs則有了明顯降低。在PEO的旋涂轉(zhuǎn)速為1000rpm時制備的光伏電池,得到最大的光電轉(zhuǎn)換效率為3.36%,90小時后衰減為初始值的20%。而沒有陰極修飾層的對比器件的光電轉(zhuǎn)換效率僅為1.92%,90小時后已經(jīng)衰減為初始值的5%。因此,加入PEO陰極修飾層使器件的光電轉(zhuǎn)換效率提高了75%,穩(wěn)定性提高了3倍。 (2)研究了紫外光處理PEDOT:PSS陽極修飾層對聚合物光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率以及穩(wěn)定性的影響?？疾炝瞬煌淖贤饩€照射強(qiáng)度和照射時間對聚合物光伏器件的性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在紫外光照強(qiáng)度為1200uW/cm2,照射時間為50min時,獲得的光伏器件的光電轉(zhuǎn)換效率最大,其光電轉(zhuǎn)換效率為3.64%,開路電壓為0.58V,短路電流為12.3mA/cm2,填充因子為51%。而未經(jīng)過紫外光處理的PEDOT:PSS為修飾層的對比器件的光電轉(zhuǎn)換效率僅為2.43%,開路電壓為0.56V,短路電流為9.25 mA/cm2,填充因子為46.9%。與對比器件相比,利用紫外光處理PEDOT:PSS以后聚合物光伏電池的穩(wěn)定性增強(qiáng)了2.5倍,而且在紫外強(qiáng)度為1200uW/cm2以及照射時間為50min時器件的穩(wěn)定性最好。 【關(guān)鍵詞】：聚合物太陽能電池 聚氧化乙烯(PEO) PEDOT:PSS 光電轉(zhuǎn)換效率 穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 緒論8-19
• 1.1 前言8-16
• 1.1.1 研究的背景與意義8-9
• 1.1.2 研究的進(jìn)展與現(xiàn)狀9-11
• 1.1.3 有機(jī)光伏電池的基本理論11-14
• 1.1.4 聚合物光伏電池的光電效率和穩(wěn)定性問題14-16
• 1.2 本文的工作與研究方案16-19
• 第二章 采用PEO 作陰極修飾層對聚合物光伏電池性能的影響19-26
• 2.1 前言19-21
• 2.1.1 電極修飾層對光伏器件性能影響的理論分析19-20
• 2.1.2 PEO 的性質(zhì)與應(yīng)用20
• 2.1.3 本章主要研究內(nèi)容20-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分21-22
• 2.3 結(jié)果與討論22-24
• 2.4 本章小結(jié)24-26
• 第三章 紫外光處理PEDOT:PSS 修飾層對聚合物光伏電池性能的影響26-43
• 3.1 前言26-28
• 3.1.1 PEDOT:PSS 簡介26-27
• 3.1.2 問題的提出與研究的目的27-28
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分28-30
• 3.3 結(jié)果與討論30-41
• 3.4 本章小結(jié)41-43
• 第四章 全文結(jié)論與展望43-45
• 4.1 全文結(jié)論43-44
• 4.2 展望44-45
• 參考文獻(xiàn)45-51
• 發(fā)表論文和科研情況說明51-52
• 致謝52-53

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

對超聲波作用下的化學(xué)浴沉積方法制備CdS薄膜的譜學(xué)分析    儲祥薔,謝大弢,孟鐵軍,王莉芳,朱鳳,向蓉,全勝文,趙夔,陳佳洱

給體-受體型有機(jī)太陽電池光敏層的優(yōu)化設(shè)計    任駒;鄭建邦;趙建林;

正交法優(yōu)化電沉積CuInSe_2薄膜條件的研究    徐玲;劉昌齡;吳世彪;童彬;陳少華;徐立紅;

新型席夫堿配合物的合成和雙光子性質(zhì)研究    吳杰穎,張居舟,施鵬飛,周虹屏

鋰離子電池正極材料鈷酸鋰近期研制進(jìn)展    閆時建,田文懷,其魯

弱光非晶硅太陽電池的研制    呂寶堂,鄭君,鄒邦濤,王霞,賈兆濱

非晶硅太陽電池的衰減與退火    呂寶堂,趙暉,鄭君,賈兆濱,鄒邦濤

碲化鋅插入層對碲化鎘太陽電池性能參數(shù)影響的分析    鄢強(qiáng),馮良桓,武莉莉,張靜全,鄭家貴,蔡偉,蔡亞平,李衛(wèi),黎兵,宋慧瑾,夏庚培

用于鋰離子電池?zé)岚踩Ｗo(hù)的正溫度系數(shù)材料    問立寧

21世紀(jì)新玻璃的發(fā)展    王承遇,潘玉昆,陶瑛

MEMS微電源技術(shù)    劉曉為,鄧琴,郭猛,蘭慕杰,王喜蓮

染料敏化納米晶TiO_2太陽能電池研究進(jìn)展    郝三存,吳季懷,黃昀昉,范樂慶

濕化學(xué)方法制備Sb_2S_3玻璃薄膜    徐鍵;王公平;董建峰;沈祥;

樹枝狀8-羥基喹啉鋅的合成和熒光性能研究    管建軍;強(qiáng)西懷;馬茶;申亮;

高分子納米LB膜的制備及其光刻性能研究    曾國良;李鐵生;許文儉;張素華;王筠;趙娜;吳養(yǎng)潔;

V_3TiNi_(0．56)Cr_x(x=0．1，0．3)貯氫合金耐堿液腐蝕性能研究    劉守平;田衛(wèi)國;劉仁龍;劉小軍;劉志紅;

Green OLED based on Doped Tetra-methylester of Perylene-3,4,9,10-tetracarboxylicacid Emitter    WU Peng a , YANG Li-gong a , LIU Xu a , YE Hui a , YANG Hui a , ZHU De-xi a , YANG Mu-jie b aState Key Lab of Modern Optical Instrumentations, Zhejiang University, HangZhou 310027,China bDept. of Polymer Science and Engineering, Zhejiang University, HangZhou 310027,China

Li-Mn-O體系鋰離子電池正極材料的合成及結(jié)構(gòu)研究    趙世璽

軟X射線多層膜反射鏡的設(shè)計與制作    宋利民

MH-Ni電池用AB_5型貯氫合金電化學(xué)行為的研究    原鮮霞

高功率MH/Ni電池用負(fù)極貯氫合金的研究    葉輝

二次鋰電池用含硫正極材料的制備及電化學(xué)性能研究    王久林

鉬酸鹽、鎢酸鹽和鈦酸鹽薄膜的軟溶液工藝（SSP）制備技術(shù)及性能研究    高道江

新型香豆素?zé)晒獠牧系暮铣杉捌浣Y(jié)構(gòu)與光譜性能關(guān)系的研究    張彥英

鋰離子電池正極材料鋰鎳氧系列化合物的合成、結(jié)構(gòu)和性能研究    劉漢三

無機(jī)基金屬酞菁復(fù)合固態(tài)光限幅材料制備與光譜學(xué)性能研究    詹紅兵

MH/Ni電池AB_2型合金及其復(fù)合合金負(fù)極材料的研究    韓樹民

AB_5型低Co與無Co貯氫電極合金的相結(jié)構(gòu)與電化學(xué)性能    魏范松

尖晶石鋰錳氧化物的濕化學(xué)合成及其性能檢測    王晨生

Mn（Ⅲ）/Mn（Ⅱ）作為液流電池正極的可行性及鋰離子電池錫基負(fù)極材料的研究    米常煥

光纖溫度位移測量的理論與實(shí)驗(yàn)的研究    王曉娜

La_(1-x)Sr_xCo_(1-y)Fe_yO_3系陰極材料的制備、結(jié)構(gòu)及性能研究    江金國

新型兩親功能性化合物的合成及其LB膜的應(yīng)用研究    雷遠(yuǎn)匯

鋰離子電池石墨負(fù)極材料改性研究    崔振宇

Ti-V-Ni系釩基固溶體型貯氫電極合金的相結(jié)構(gòu)與電化學(xué)性能    郭蕊

稀土—鎂儲氫合金的四氫呋喃球磨改性研究    任國新

RE-Mg貯氫合金及其電化學(xué)性能    陳永剛

空間高效硅太陽電池減反射膜設(shè)計與數(shù)值分析    楊文華,吳鼎祥,李紅波

殼聚糖衍生物的結(jié)構(gòu)表征和應(yīng)用性能    張啟鳳,陳國華,范金石,趙育,李玫

石英晶體振蕩法監(jiān)控膜厚研究    占美瓊,張東平,楊健賀,洪波,邵建達(dá),范正修

光子晶體濾波特性分析    朱志宏,葉衛(wèi)民,季家熔,袁曉東,曾淳,張晚云

TiO_2納米薄膜微觀結(jié)構(gòu)及光學(xué)性能研究    張德愷,胡曉云,李婷,黃亞娜,馬一平,李莉莎

非線性一維光子晶體光開關(guān)與光雙穩(wěn)    陳明,李淳飛,徐邁,王維彪,夏玉學(xué),馬少杰

ITO材料在減反射膜設(shè)計中的應(yīng)用    徐穎,高勁松,王笑夷,陳紅,王彤彤

太陽電池有無減反射膜的短路光電流增量比上限    陳庭金,劉祖明,王履芳

太陽電池減反射膜系統(tǒng)的研究    王永東,崔容強(qiáng),徐秀琴

給體-受體型有機(jī)太陽電池光敏層的優(yōu)化設(shè)計    任駒;鄭建邦;趙建林;

高效率太陽能薄膜電池    逢蓉;

納米科學(xué)技術(shù)與光伏電池    王長貴 ,周帥先

人類將提前迎接太陽能時代    何祚庥,陳立泉

太陽能光伏電池綜述    成志秀;王曉麗;

光伏電池多晶硅晶體生長技術(shù)及設(shè)備    昌金銘;

聚光光伏系統(tǒng)的發(fā)展及未來趨勢    劉華;盧振武;朱瑞;張洪鑫;

光伏發(fā)電技術(shù)系列講座(1) 光伏發(fā)電原理及發(fā)展現(xiàn)狀    王宏華;

聚光光伏電池的熱平衡與冷卻    孫健;

有機(jī)/無機(jī)雜化光伏電池    陳少杰;張秋禹;張力;尹常杰;

電化學(xué)合成聚噻吩薄膜提高光伏電池的開路電壓    王蕓;肖立新;陳志堅;曲波;龔旗煌;

光伏電池表面周期性微結(jié)構(gòu)減反特性分析與計算    徐琴芳;忽滿利;李聽昕;趙佩;高平安;梁磊;向光華;孫浩;

石墨烯材料光伏電池的研究    印壽根;陳永勝;

包含近場熱傳遞的熱光伏電池系統(tǒng)的性能分析    翟小鋒;賴建軍;

面向生物體系的980nm激光驅(qū)動光伏電池    陳志鋼;張麗莎;胡俊青;

光伏電池工程用數(shù)學(xué)模型研究    傅望;郭珂;周林;

第三代光伏電池:高效與低成本    Martin A.Green;

混合溶劑對共軛聚合物/富勒烯衍生物薄膜光伏電池性能的影響    謝志元;趙云;付瑩瑩;

硫化鎘奈米粒對聚3-己基噻吩/苯基C61丁酸甲酯光伏電池效率提高與其對光伏電池薄膜材料結(jié)構(gòu)排列之影響    陳錦地;黃昱瑞;劉舜維;鄭照翰;王俊凱;

疊層結(jié)構(gòu)GaInAsSb熱光伏電池的設(shè)計和優(yōu)化    彭新村;李國興;張寶林;趙曉薇;董鑫;鄭偉;杜國同;

用陽光驅(qū)動世界白皮書——第一屆化學(xué)科學(xué)與社會研討會(Chemical Sciences and Society Symposium,CS3)的討論與結(jié)果德國克洛斯特西翁,2009年7月23～25日    

材料公司為奪市場進(jìn)行技術(shù)比拼    金秋

全球首架新能源飛機(jī)合作研制    馬浩劍

中電投西安100萬千瓦光伏電池項(xiàng)目開工    通訊員 程興東　安娜

無錫尚德明春在日開賣光伏電池    本報記者 陳其玨

國產(chǎn)光伏電池量大價低    記者 胡丹

太陽能：前景一片光明    繼宏(編譯)

上市公司圍攻太陽能電池關(guān)鍵技術(shù)    本報記者　 魯長波 施俊

讓太陽能發(fā)電價格降到1元/度    劉婷婷 趙關(guān)良

江蘇無錫尚德光伏電池規(guī)?；a(chǎn)成為國際新標(biāo)桿    戚善成

阿旗兩個新能源項(xiàng)目同日開工    記者 陳明　田鵬程

多酸/ZnO光伏電池的構(gòu)建和性能研究    羅新澤

丙二腈取代烷基喹吖啶酮化合物的合成、結(jié)構(gòu)與光伏特性研究    周天雷

新型高效疊層及復(fù)合染料敏化太陽能電池研究    苗青青

熱管式光伏光熱綜合利用系統(tǒng)的理論和實(shí)驗(yàn)研究    符慧德

抑制染料聚集優(yōu)化染料敏化太陽能電池器件的研究    李晶

光伏太陽能熱泵的動態(tài)分布參數(shù)模擬與實(shí)驗(yàn)研究    何漢峰

新型可溶液加工有機(jī)小分子材料的設(shè)計合成及光伏性能    李在房

染料敏化太陽能電池光陽極的制備、性質(zhì)和光電轉(zhuǎn)換機(jī)理研究    程輝

芳胺染料在溴（碘）基染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用    滕超

TiO_2納米晶表面微結(jié)構(gòu)調(diào)控及其對提高DSSC光電轉(zhuǎn)換效率的作用機(jī)理研究    張繼遠(yuǎn)

電極修飾對聚合物光伏電池性能及穩(wěn)定性的影響    田慧

聚合物光伏電池的性能優(yōu)化及穩(wěn)定性研究    王亞凌

新型光伏電池減反膜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計與性能分析    馬佑橋

雙電源太陽能路燈系統(tǒng)的研究    司傳濤

金屬/氧化物多層膜及新型光伏材料的研究    張力

獨(dú)立光伏發(fā)電的自動跟蹤系統(tǒng)    劉莫塵

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)控制方法的研究    楊建菲

基于超級電容器儲能的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)研究    張瑞寧

基于模糊控制的光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT技術(shù)研究    虞正琦

BIPV單體光伏電池最大功率跟蹤的研究    常立強(qiáng)