当前位置: 首页 > 学术论文 > 太阳能 > 正文

水溶性非共轭聚合物的合成及其光伏电池阴极界面修饰性能

关注热度:91   来源:新能源学术论文  作者:贾洪福
相似论文 相关推荐 你可能关注 点击排行 我要评论

【摘要】:近三十来,聚合物太阳电池(PSCs)由于在通过旋涂或喷墨打印等湿法加工制备重量轻、大面积、柔性的光电转换器件等方面具有广泛的应用前景,引起了学术界和工业界持续而广泛的关注。通常采用两个金属电极夹一层共轭聚合物的“三明治”结构,为了实现高效的PSCs,对共轭聚合物和金属电极的界面进行调控,使其形成欧姆接触至关重要。胺基功能化的共轭聚合物电解质(CPE)由于其具有优异的光电性能,能够采用正交、环保型溶剂加工,优异的阴极界面修饰能力,降低金属电极功函数等优势而展现了广泛的用途。但是CPE的合成过程通常较为复杂,我们认为具有同样离子基团侧链的非共轭聚合物电解质(NPE)应该也是一种理想的阴极界面修饰材料。本论文的研究内容主要针对胺基功能化非共轭有机/聚合物的侧链结构进行优化和调控,使其多功能化,并成功应用于PSCs中.在第二章工作中我们合成不同分子量的均聚物PDMC和不同单体配比的共聚物P(AM/DMC),并将其作为ITO阴极界面修饰材料应用于倒装PSCs中。在基于ITO/PDMC/PCz-DOBT8:PC71BM/Mo O3/Ag的倒装电池器件中PCE到4.2%,使用5%Cs F掺杂后效率能够提升到5.25%,优于Zn O作为界面层的器件效率。我们认为NPE的阳离子基团和ITO表面负电荷的氧离子之间产生了强烈的静电相互作用。这种静电自组装使得在界面形成了强烈的偶极子和紧密的界面接触。研究结果表明,阳离子型均聚物PDMC的界面修饰效果明显优于共聚物P(AM/DMC)。在第三章工作中我们将第二章的工作进行了更深入的研究,我们改变聚合单体侧链的长度合成了新单体DBB以及DHB,通过均聚以及与AM共聚合成两种均聚物(PDBB,PDHB)和两种共聚物(P(AM/DBB)及P(AM/DHB),将其用在倒装太阳能电池器件中进行阴极修饰,我们发现侧链长度的增长会使其在ITO表面的形貌变差,使器件效率降低。在第四章工作中我们合成了两性单体DMAPS,通过均聚以及与AM共聚合成了三种NPE材料,用其进行阴极修饰我们发现带有两性离子基团的聚合物界面修饰效果比阳离子型聚合物要差,而且DMAPS与AM进行共聚后得到的共聚物几乎对于阴极没有任何修饰效果.
【关键词】:聚合物太阳能电池 阴极界面材料 水溶性非共轭聚合物 阳离子型聚合物 两性聚合物
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:O631;TM914.4
【目录】:
  • 摘要5-7
  • ABSTRACT7-12
  • 第一章 绪论12-33
  • 1.1 引言12
  • 1.2 有机/聚合物太阳能电池(PSCs)简介12-17
  • 1.2.1 有机/聚合物太阳能电池的发展历程12-14
  • 1.2.2 聚合物太阳能电池的结构14-16
  • 1.2.3 聚合物太阳能电池的工作原理16
  • 1.2.4 聚合物太阳能电池的主要参数16-17
  • 1.3 有机/聚合物太阳能电池的界面材料的作用17-23
  • 1.3.1. 界面材料可以调整电极/活性层界面的能级势垒18-19
  • 1.3.2 决定电极的极性和改进电荷选择性19-20
  • 1.3.3 监控活性层的形貌20
  • 1.3.4 作为电极和导电层20-21
  • 1.3.5 引入光学层和等离子体激元特性来调节活性层的光吸收21-22
  • 1.3.6 提高活性层与电极界面的稳定性22-23
  • 1.4 聚合物太阳能电池的界面修饰23-31
  • 1.4.1 阳极修饰23-26
  • 1.4.2 阴极修饰26-31
  • 1.5 本论文的研究目的及意义31-33
  • 第二章 PDMC及P(AM/DMC)的合成及器件表征33-46
  • 2.1 引言33-34
  • 2.2 实验部分34-37
  • 2.2.1 实验原料及实验试剂34
  • 2.2.2 材料表征手段及仪器34
  • 2.2.3 合成步骤及表征34-37
  • 2.3 结果与讨论37-45
  • 2.3.1 各聚合条件对均聚物PDMC分子量的影响37-41
  • 2.3.2 均聚物PDMC与共聚物P(AM/DMC)的热性能研究41
  • 2.3.3 均聚物PDMC与共聚物P(AM/DMC)的光学性能研究41-42
  • 2.3.4 基于PDMC以及P(AM/DMC)界面修饰层的ITO的形貌42-43
  • 2.3.5 基于PDMC以及P(AM/DMC)界面修饰层的ITO的电极功函43-44
  • 2.3.6 太阳能电池器件性能44-45
  • 2.4 本章小结45-46
  • 第三章 基于新单体DBB及DHB聚合物的合成及器件表征46-57
  • 3.1 引言46
  • 3.2 实验部分46-52
  • 3.2.1 实验原料及实验试剂46
  • 3.2.2 材料表征手段及仪器46
  • 3.2.3 合成步骤及表征46-52
  • 3.3 结果与讨论52-56
  • 3.3.1 材料的热性能研究52-53
  • 3.3.2 材料的光学性能研究53
  • 3.3.3 基于新聚合物界面修饰层的ITO的形貌研究53-54
  • 3.3.4 基于新聚合物界面修饰层的ITO的电极功函54-55
  • 3.3.5 太阳能电池器件性能55-56
  • 3.4 本章小结56-57
  • 第四章 PDMAPS及P(AM/DMAPS)的合成及器件表征57-66
  • 4.1 引言57
  • 4.2 实验部分57-61
  • 4.2.1 实验原料及实验试剂57
  • 4.2.2 材料表征手段及仪器57
  • 4.2.3 合成步骤57-61
  • 4.3 结果与讨论61-65
  • 4.3.1 材料的热性能研究61-62
  • 4.3.2 均聚物PDMAPS与共聚物P(AM/DMAPS)的光学性能研究62
  • 4.3.3 基于PDMAPS以及P(AM/DMAPS)界面修饰层的ITO形貌研究62-63
  • 4.3.4 基于PDMAPS以及P(AM/DMAPS)界面修饰层的ITO的电极功函63
  • 4.3.5 太阳能电池器件性能63-65
  • 4.4 本章小结65-66
  • 全文总结66-67
  • 参考文献67-77
  • 攻读硕士学位期间取得的研究成果77-78
  • 致谢78-79
  • 附件79


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

低温处理的TiO_2纳米颗粒薄膜作为缓冲层的有机光伏电池    李明阳;韩雪松;许新蕊;马春宇;杨利营;秦文静;印寿根;张凤玲;

TiO_2/SiO_2一维光子晶体的制备及其光子带隙特性    蒋礼;宋少杰;杜作娟;黄小忠;刘冀洵;

有机层/阴极界面修饰对体异质结聚合物太阳能电池性能的影响    张永志;李福山;吴朝兴;蔡寿金;郭太良;

Synthesis and Photovoltaic Properties of Poly(5,6-bis(octyloxy)-4,7- di(thiophen-2-yl)benzo-[c][1,2,5]-thiadiazole-9,9-dioctylfuorene)    Liwei Wang;Feiyao Qing;Yeping Sun;Xiaoyu Li;Haiqiao Wang;

基于聚噻吩衍生物的太阳能电池研究进展    周立弟;胡小丹;王少洪;侯朝霞;王美涵;

1,4-二酮吡咯并吡咯在聚合物太阳能电池的应用    王亮;孙建平;李针英;周小波;王茜;罗联源;凌启淡;

量子点-聚合物纳米复合材料的研究进展    骆乐;向卫东;谢翠萍;钟家松;梁晓娟;邹军;吕春燕;

P3HT/PCBM太阳能电池的研究进展    秦元成;冷莎;李明俊;陈科信;谢宇;钱莉民;

金属纳米结构的表面等离子体激元提高有机太阳能电池光电转换效率的研究进展    沙春芳;李衡;杨潇;盛传祥;

苯胺类与2,1,3-苯并硒二唑共轭共聚物的金属配合物催化法合成及其碘掺杂    吐尼莎古丽·阿吾提;麦麦提依明·马合木提;韩艳;司马义·努尔拉;

聚合物异质结太阳电池-进展与展望(摘要)    曹镛;吴宏滨;黄飞;陈军武;

基于S-和N-杂环小分子材料的合成、表征    黄红艳;傅妮娜;刘书利;李劝;赵保敏;黄维;

能源纳米器件中的材料与界面研究    陈立桅;

原位电化学聚合杂化太阳能电池光伏性能研究    路胜利;胡桂林;李国能;张邦虎;

能源纳米器件中的材料和界面研究    陈立桅;

P-MBE法生长ZnO单晶薄膜及Na掺杂研究    丁萍

喷涂法制备聚合物太阳能电池器件研究    陈征

基于电极界面层调控实现电池高效聚合物太阳池的研究    何志才

氧化钨和氧化锌功能薄膜材料及其器件应用研究    庞华锋

一维壳核式复合半导体杂化敏化太阳能电池的研究    孙宝

ZnO微纳结构制备及光学性能研究    梁志强

一维纳米材料的制备及在新能源中的利用    胡小艳

聚合物光伏器件形貌特性、性能及稳定性研究    陆运章

利用表面活性剂辅助的溶液路线在金属基片上生长异质结构纳米材料及性能研究    卓玉江

聚合物P3HT和PFDTBT与富勒烯共混光伏体系的电荷产生动力学    张伟

有机光电功能材料的理论研究及设计    张燕

新型富勒烯衍生物的合成以及在聚合物太阳能电池中的应用    杨涛

有机光伏器件的界面电子结构及其电子复合与产生过程的研究    李剑

基于石墨烯/硅异质结高性能光伏器件的研究    张晓珍

基于BDT单体的共轭聚合物的合成及性能研究    孙丽丽

不同活性层配比对聚合物光伏电池性能的影响    李娜

活性层修饰对P3HT:PCBM基聚合物太阳能电池性能的影响    韩凌洁

基于液晶的半透明聚合物太阳能电池性能研究    杨启满

侧链结构可调的二维共轭聚合物的合成及光伏性能研究    廖凌燕

新型酞菁类光伏材料的合成及性能研究    黄红艳

一种新型低带隙共轭聚合物的合成及其光学性质    刘中义;李彦军;黄鹏程;

荧光共轭聚合物在生物大分子检测中的应用    支俊格;徐秀玲;申进波;赵玮;佟斌;董宇平;

基于水溶性共轭聚合物的蛋白质检测    贺芳;王树;

含金属配合物的共轭聚合物研究进展    陈涛;徐慎刚;王艳荣;曹少魁;

水溶性共轭聚合物研究与应用进展    徐巍栋;赖文勇;范曲立;黄维;

共轭聚合物的结构缺陷及对光电性能的影响    赵瑞阳;张文思;马於光;

有机共轭聚合物概述    李慧;梁小蕊;王坤;周鸣宇;

共轭聚合物的功能化及在生物/化学分析领域的应用    蔡小慧;石琳;刘兴奋;黄艳琴;范曲立;黄维;

荧光共轭聚合物传感器研究进展    李鸣凤;

生物素功能化水溶性共轭聚合物的合成、表征及其生物分析应用    刘兴奋;蔡小慧;黄艳琴;石琳;范曲立;黄维;

共轭聚合物的生物识别与传感研究    王树;

新型荧光共轭聚合物的合成及光学性能的研究    胡玉琴;肖毅;黄红梅;尹笃林;肖小明;

新型给受体结构的共轭聚合物的合成及光电性能    陈仕艳;应燕君;王华平;

新型乙烯撑和乙炔撑给体与受体交替共轭聚合物的光伏性能研究    路胜利;曹镛;

共轭聚合物中的结构缺陷研究    马於光;

纳米SiO_2/共轭聚合物复合物结构及光学性质    王立冬;陆丹;马於光;

微波辅助高质量共轭聚合物合成    张文思;路萍;马於光;

含联苯共轭聚合物的合成    张磊;崔元臣;

基于含N、S稠环芳香化合物的共轭聚合物的合成、表征及其在有机薄膜晶体管中的应用    陈亚刚;田洪坤;耿延候;王佛松;

共轭聚合物材料的设计合成及其光电性能研究    彭强;

聚芳烃二炔类水溶性共轭聚合物的合成及其在传感器中的应用研究    曾文南

荧光共轭聚合物的合成、表征及荧光传感特性    冯继昌

新型给体—受体共轭聚合物的设计、合成及其有机光伏太阳能电池性能研究    胡超

星状共轭聚合物的单分子胶束化发光策略及其应用    邱丰

以苯并咪唑类衍生物为识别基的共轭聚合物的设计、合成及化学传感特征    向刚

荧光共轭聚合物在化学传感器上的应用    叶心亮

分子刷型水溶性共轭聚合物的合成、表征与传感应用研究    张志勇

新型共轭聚合物的合成及其光电性能研究    王晓晨

新型共轭聚合物的设计、合成及光电性能研究    曹康丽

水溶性共轭聚合物分子刷/无机纳米粒子复合材料的制备及生物应用    卢晓梅

阳离子荧光共轭聚合物的合成及其在生物分子检测中的应用    王胜锋

荧光共轭聚合物合成及其在金属离子检测中的应用    王安宁

吩噻嗪共轭聚合物的合成与性能表征    李江辉

一种放大荧光共轭聚合物的制备及应用研究    赵晓丽

水溶性荧光共轭聚合物的合成及其应用研究    李东

含苯并三氮唑单元的π共轭聚合物的合成与性能研究    古丽巴哈尔·达吾提

炔基取代的多色功能共轭聚合物的合成及衍生修饰    雷艳丽

新型苯并二杂环基共轭聚合物光伏材料的设计合成及应用    陈学文

新型聚苯撑乙炔类共轭聚合物的合成以及荧光传感研究    唐雪艳

新型水溶性聚苯乙炔—吡啶类共轭聚合物的合成及荧光传感应用研究    胡玉琴

 
关键词: 聚合物太阳能电池

[ 学术论文搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
相关学术论文推荐
 
0条 [查看全部]  相关评论
 
推荐论文
智能推荐
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言