宽光谱有机材料的合成及光伏性质研究

【摘要】： 使用太阳能电池直接从阳光中获取能量,是世界公认的解决日益严峻的能源危机和环境污染的一个重要途径,有机太阳能电池因其成本低廉、质量轻、可以大面积制作等优点,已经成为太阳能电池研究领域的热点。但是有机光伏材料的溶解性差、对光的吸收效率低,制约了其在太阳能电池中的应用。本文的工作重点是利用不同基团的吸收互补,合成一系列具有宽吸收可溶液加工的有机光伏材料,并研究其光伏性质。 1设计合成了三种包含咔唑和苯并噻二唑基团且各组分含量可调的共轭聚合物,研究了聚合物的光学性质、热学性质、电化学性质和电池器件性能。光学性质研究表明这些聚合物都具有宽的吸收光谱,可覆盖300-800nm的整个可见光区。DSC热差分析显示这些聚合物具有结晶性质,表明存在较高的规整的分子间堆积作用,这有利于载流子的传输。通过对聚合物材料PThBTDmCzn和PCBM制备的异质结太阳能电池初步表征发现,这些聚合物电池器件表现出相似的性能,能量转化效率在1.1– 1.2%之间。 2设计合成了一种含有苯并噻二唑和噻吩基团的酞菁锌衍生物材料ZnPc-TDA。研究了材料的吸收光谱,与酞菁锌(ZnPc)相比,由于引入了苯并噻二唑和噻吩基团,ZnPc-TDA具有更宽的吸收,材料的吸收光谱覆盖了300-800nm的整个可见光区。研究了ZnPc-TDA在有机太阳能电池中的应用,探究了有机活性层中PCBM的含量、退火处理和有机活性层薄膜厚度对电池性能的影响。 【关键词】：有机太阳能电池 聚合物 酞菁 紫外可见吸收光谱 能量转换效率
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要4-5
• 英文摘要5-8
• 第一章 绪论8-10
• 1.1 太阳能电池基本原理8-9
• 1.2 太阳能电池种类9-10
• 第二章 有机太阳能电池基本理论10-31
• 2.1 引言10
• 2.2 有机太阳能电池基本原理10-11
• 2.3 有机太阳能电池结构11
• 2.4 描述有机太阳能电池性能的主要参数11-13
• 2.5 聚合物太阳能电池的研究进展13-26
• 2.6 酞菁类太阳能电池研究进展26-30
• 2.7 本论文主要工作30-31
• 第三章 基于咔唑的窄带隙聚合物光伏材料的合成及性能31-44
• 3.1 引言31
• 3.2 实验部分31-36
• 3.2.1 实验仪器31-32
• 3.2.2 实验试剂32
• 3.2.3 实验步骤32-36
• 3.3 聚合物PThBTDmCzn 光电性质的研究36-43
• 3.3.1 聚合物的分子量和热分析36-37
• 3.3.2 聚合物的光学性质分析37-39
• 3.3.3 聚合物的电化学分析39-40
• 3.3.4 聚合物太阳能电池器件性能40-43
• 本章小结43-44
• 第四章 有机分子功能化金属酞菁光伏材料的合成及表征44-53
• 4.1 引言44-45
• 4.2 实验部分45-48
• 4.2.1 实验试剂45
• 4.2.2 实验仪器45-46
• 4.2.3 目标分子结构及合成路线46-47
• 4.2.4 中间体的合成47-48
• 4.2.5 金属酞菁材料ZnPc-TDA 的合成48
• 4.3 金属酞菁材料ZnPc-TDA 光电性质的研究48-52
• 4.3.1 ZnPc-TDA 的热学和电化学性质48-49
• 4.3.2 ZnPc-TDA 的光学性质49-50
• 4.3.3 ZnPc-TDA 的电池性能50-52
• 本章小结52-53
• 结论53-54
• 参考文献54-59
• 附录59-69
• 在学期间公开发表论文及著作情况69-70
• 致谢70

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

太阳能光伏电池综述    成志秀;王晓丽;

太阳能利用技术与发展    赵利勇;胡明辅;杨贞妮;

有机太阳能电池研究进展    林鹏,张志峰,熊德平,张梦欣,王丽

世界能源供需现状与发展趋势    唐炼

太阳能光热光电综合利用    倪明江;骆仲泱;寿春晖;王涛;赵佳飞;岑可法;

我国新能源发展现状与开发前景    冯世良;

太阳能热利用技术概况    陈德明;徐刚;

太阳能光伏发电技术发展概述    刘慧;吴艳丽;黄冠宇;王昌礼;

有机染料敏化TiO_2纳米薄膜太阳能电池研究进展    郑敏;陈一胜;

新型席夫碱配合物的合成和双光子性质研究    吴杰颖,张居舟,施鹏飞,周虹屏

有机太阳能电池研究近况    赵文甲;司晶星;

有机薄膜太阳电池的研究进展    王琦;王娜娜;于军胜;蒋亚东;

高温蓄热式加热炉中的燃气流流动分析    李健;赵博宁;

纳米复合材料制备方法的研究进展    陈少杰;张教强;郭银明;

电子纸技术及其在包装领域的应用展望    李路海;蒲嘉陵;滕枫;黄蓓青;吴倜;王铭;贾志梅;

太阳能电池技术应用与发展    赵书利;叶烽;朱刚;

纳米晶聚合物复合材料的制备及其应用    张瑞鹏;

硫化镉纳米晶与聚合物组装技术的研究进展    张瑞鹏;

硬脂酸单层LB膜上化学沉积银膜的研究    刘恒权;姚素微;班春梅;余碧涛;张卫国;王宏智;

丘陵山区太阳能利用现状和发展趋势    王海军;祝诗平;

树枝状8-羟基喹啉锌的合成和荧光性能研究    管建军;强西怀;马茶;申亮;

高分子纳米LB膜的制备及其光刻性能研究    曾国良;李铁生;许文俭;张素华;王筠;赵娜;吴养洁;

染料敏化太阳电池光阳极薄膜的研究进展    郭晓伟;陈改荣;王辉;苗超林;苗郁;曹志民;

太阳能光伏热电联合利用    刘立平;包建强;

Al/CuPc/Cu肖特基气敏二极管制备与特性    刘跃;王东兴;焦兵兵;

太阳能热泵技术在国内的研究与发展    刘鹏;关欣;穆志君;马虎根;

马铃薯等农作物生产燃料乙醇的性能比较    苏小军;熊兴耀;谭兴和;刘明月;

若干卟啉配合物敏化纳米TiO_2电极的光电性质研究    曾锦萍;黄浩;刘万云;王常清;梅光泉;应惠芳;

复合纳米薄膜制备及其摩擦学行为研究    程广贵

纳米流体辐射特性机理研究及其在太阳能电热联用系统中的应用研究    赵佳飞

太阳能光伏产业链垂直一体化构建研究    耿亚新

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

基于DPV的蓝色和白色有机发光器件及其效率滚降研究    张天瑜

二维纺锤形生色团分子的合成与光学材料的制备    张晓龙

有机电致发光器件性能改善研究    刘国强

Cu_2O、ZnO纳微结构薄膜的制备及其光电性能研究    赵文燕

四氧化三铁在有机电致发光器件中的应用研究    张丹丹

太阳能辅助燃煤发电系统热力特性研究    阎秦

杂环聚合物的合成与光电性能研究    陈鑫

侧基横挂偶极单元的液晶聚对苯撑乙炔的合成及性质表征    王方文

金属化合物催化煤燃烧规律的实验研究    姜建勋

非共轭D-A和A-D-A型吡啶甲酸衍生物及其环金属配合物的合成与性能研究    梁爱辉

含8-羟基喹啉的聚合金属配合物的合成及其光伏性能    肖丽芬

聚合物光伏器件和染料敏化太阳能电池柔性对电极的制备与研究    黄辉

（5，8-喹啉撑乙烯）与（2-甲氧基-5-辛氧基对苯撑乙烯）共聚物的合成、表征及发光性能研究    张娟娟

含氮杂环化合物的合成及4-羟基香豆素绿色生产工艺研究    阮明波

电极修饰对聚合物光伏电池性能及稳定性的影响    田慧

吡啶基咪唑啉酮类金属配合物的合成、晶体结构及性能研究    张珊珊

各国光伏路线图与光伏发电的进展    杨金焕;邹乾林;谈蓓月;葛亮;陈中华;

有机太阳能电池研究进展    徐明生,季振国,阙端麟,汪茫,陈红征

太阳能利用技术与发展    赵利勇;胡明辅;杨贞妮;

太阳能供电    李南

固体吸附式制冷技术及其研究进展    卢允庄,王如竹,姜周曙

对中国能源问题的思考    江泽民;

我国新能源发展现状与开发前景    冯世良;

向太阳索取——中国太阳光-热与光-电应用现状与展望    殷志强,孟宪淦

小型固体吸附式太阳能空调装置的实验研究    孙志坚;洪荣华;吴存真;

太阳能热利用技术概况    陈德明;徐刚;

2,5—二取代噁唑的荧光量子产率和激光转换效率的研究    于佩凤

溶剂效应对聚苯撑乙烯掺杂二酰亚胺太阳电池性能的影响    吴伟才;周印华;温善鹏;韩靓;田文晶;

成都地区居住建筑节能潜力与途径的分析探讨    孟文强;

光电传感器——光电池    叶宏;

氨水蓄能土壤源热泵集成系统耦合性能的模拟分析    田兴旺;徐士鸣;

一种新型静水压力海底沉积物取芯器能量转换效率研究    王建军;秦华伟;魏双丰;陈鹰;

利用Rubrene/C_(70)异质结提高有机太阳能电池的性能    陈子国;刘彭义;吴冰;张永哲;

电工电能信息    

太阳能热气流发电系统的性能分析    明廷臻;刘伟;许国良;黄素逸;彭仕文;潘垣;

体相异质结型有机太阳能电池的研究进展    李蛟;刘俊成;高从堦;

超声波电动机能量转换效率的定性分析    施进浩;李宝库;

太阳能电池的应用及展望    李德萍;时景立;王立功;

叠层结构GaInAsSb热光伏电池的设计和优化    彭新村;李国兴;张宝林;赵晓薇;董鑫;郑伟;杜国同;

烟火剂燃烧温度及发光效率研究    杜志明;张文明;

基于苯并二噻吩和噻唑共聚物的合成及其光电性能研究    杨苗;彭博;刘波;丁娉;潘春跃;邹应萍;

2,7-咔唑与5,6-二辛氧基二噻吩苯并噻二唑低能隙聚合物的合成及其光伏应用    丁娉;刘波;杨苗;彭博;潘春跃;邹应萍;

混合溶剂对共轭聚合物/富勒烯衍生物薄膜光伏电池性能的影响    谢志元;赵云;付莹莹;

荧光光波导集光太阳能电池    高琛;张军;耿俊杰;张义;丁建军;鲍骏;

一种D-A-D有机小分子的合成及在太阳能电池中的应用    范海军;尚会霞;李硕;李永舫;占肖卫;

具有D-A结构的噻吩和苯并噻二唑共聚物的光伏器件研究    赵光金;何有军;何畅;李永舫;

每年100亿电费可减少一半    特约通讯员 岳柯轩

2004冷燃烧    大海

做电动汽车,我们信心十足    本报记者 胡谋　整理

车到关前路在何方    张先国 詹国强

英研制出新型汽车燃料    何屹

磷酸铁锂电池让电动汽车看到新的希望    本报记者 赵三明

能源再生技术能否“再生”    张巍巍

浅析快速检修通用的两种类型电源模块原理    山东 邹士洪

电动汽车：中国车业后来居上的突破口    张先国 詹国强

大金集团确定节能环保方案    王杨二

聚合物太阳能电池材料的设计、合成及性质研究    温善鹏

长期低浓度SO_2对油桐光合能量转换效率及机理的影响    廖飞勇

有机小分子太阳能电池的界面研究    宋群梁

射频识别标签芯片关键技术的研究与实现    刘冬生

光电化学法分解有机物制氢的研究    李磊

反型体异质结聚合物太阳能电池的研究    陶晨

PEDOT:PSS薄膜的掺杂改性及其在有机太阳能电池中的应用研究    李蛟

中子活化煤质在线分析及β辐射伏特核电池能量输运研究    王辉东

光活性层掺杂及新型透明电极在聚合物太阳能电池中的应用研究    章文峰

活性层优化及电极界面修饰对聚合物电池性能的影响    胡子阳

璧山县两口投饵池塘生态系的初步研究    孙志明

Z箍缩实验研究中探针激光脉冲的受激布里渊压缩    薛飞彪

聚噻吩衍生物的电化学合成及其应用研究    严峻

二极管泵浦无机液体激光系统性能研究    李密

无源RFID标签芯片能量获取技术的研究    惠雪梅

轨道—线圈复合型电磁炮发射机理研究    刘彦鹏

低成本染料敏化太阳能电池的制备及性能研究    储玲玲

组合型振荡浮子波能发电装置研究    高人杰

螺线管式超导常导混合脉冲变压器的设计与实验研究    吴锐

立式集热板太阳能热气流系统运行性能研究    巢军