基于PIN结构的Rubrene/C_(70)有机太阳能电池的性能研究

【摘要】：本文采用真空蒸镀的方法制备了基于PIN结构的Rubrene/C70有机太阳能电池，并对其做了以下两个方面的研究： 1.实验制备了结构为ITO/V2O5/Rubrene/C70:Rubrene/C70/BCP/Al的PIN结构有机太阳能电池，其中Rubrene、Rubrene: C70、C70分别作为P、I、N层。通过改变I层厚度，研究了I层厚度对有机太阳能电池性能的影响及作用机理。实验显示，I层厚度为5nm时器件的功率转换效率达到最大值1.580%，同时获得了较大的短路电流（Jsc）4.365mA·cm-2。相对PN结构的器件，功率转化效率（η）、短路电流和填充因子（FF）分别提高了40.3%、29.7%和8.2%。我们认为I层中激子分离效率的提高导致了器件性能的改善。 2.考察了ITO/V2O5/Rubrene/C70:Rubrene/C70/BCP/Al器件的退化现象，并对器件的退化原因进行了系统的研究。实验结果表明，器件的Voc几乎不随时间而变化，而Jsc、FF、η均随时间增加而衰退。其主要原因可能是空气中的水分和氧气渗入器件的有机活性层并发生了反应，导致器件的界面恶化，传导率下降，以致器件的串联电阻增加。此外，光照也会加速加速器件性能衰退。 【关键词】：PIN 有机太阳能电池 Rubrnen/C70 能量转换效率 退化
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目录5-6
• 1 绪论6-20
• 1.1 研究背景及意义6-7
• 1.2 OSCs 的发展历程7-8
• 1.3 OSCs 的工作原理及性能参数8-11
• 1.4 提高 OSCs 效率的方法11-16
• 1.5 本论文的选题依据、主要内容及提纲16-17
• 参考文献17-20
• 2 有机小分子平面异质结电池的制备与表征20-26
• 2.1 器件的制备20-23
• 2.2 器件的表征23-25
• 参考文献25-26
• 3 PIN 结构 Rubrene/C_(70)太阳能电池的性能改善研究26-36
• 3.1 引言26
• 3.2 实验26-28
• 3.3 结果与讨论28-33
• 3.4 结论33-34
• 参考文献34-36
• 4 PIN 结构 Rubrene/C_(70)有机太阳能电池的退化研究36-43
• 4.1 引言36
• 4.2 实验36-37
• 4.3 结果与讨论37-40
• 4.4 小结40-41
• 参考文献41-43
• 5 总结与展望43-45
• 5.1 总结43-44
• 5.2 展望44-45
• 硕士期间发表的论文45-46
• 致谢46-47
• 参考文献47-52

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