电极修饰对聚合物光伏电池性能及稳定性的影响

【摘要】： 作为解决世界能源危机的一个可行的方法,太阳能的利用成为一个广泛研究的前沿性课题。无机光伏电池在制备过程中所需的高温、高真空使得无机光伏电池的生产成本非常之高,这使得其应用受到很大的限制。而有机光伏电池以其成本低、无毒、容易制备、易于实现柔性器件等特点而成为近年来的研究热点。提高有机光伏电池的光电转换效率和稳定性是当前有机太阳能电池的研究热点。有机光伏电池的电极修饰层是提高光电转换效率、延长使用寿命的可行途径之一。 本论文主要研究电极修饰层对聚合物太阳能电池的光电转换效率和稳定性的影响。具体研究工作如下: (1)研究了采用聚氧化乙烯(PEO)作为阴极修饰层对基于P3HT:PCBM的聚合物光伏电池的光电转换效率的影响,考察了PEO的厚度对器件光伏性能及稳定性的影响,比较了采用聚合物PEO做阴极修饰层前后光伏器件的稳定性,通过实验结果发现,加入PEO作为阴极修饰层后器件的光电性能(Jsc,Voc,FF,PCE)均有明显提高,器件的串联电阻Rs则有了明显降低。在PEO的旋涂转速为1000rpm时制备的光伏电池,得到最大的光电转换效率为3.36%,90小时后衰减为初始值的20%。而没有阴极修饰层的对比器件的光电转换效率仅为1.92%,90小时后已经衰减为初始值的5%。因此,加入PEO阴极修饰层使器件的光电转换效率提高了75%,稳定性提高了3倍。 (2)研究了紫外光处理PEDOT:PSS阳极修饰层对聚合物光伏电池的光电转换效率以及稳定性的影响。考察了不同的紫外线照射强度和照射时间对聚合物光伏器件的性能的影响。实验结果表明:在紫外光照强度为1200uW/cm2,照射时间为50min时,获得的光伏器件的光电转换效率最大,其光电转换效率为3.64%,开路电压为0.58V,短路电流为12.3mA/cm2,填充因子为51%。而未经过紫外光处理的PEDOT:PSS为修饰层的对比器件的光电转换效率仅为2.43%,开路电压为0.56V,短路电流为9.25 mA/cm2,填充因子为46.9%。与对比器件相比,利用紫外光处理PEDOT:PSS以后聚合物光伏电池的稳定性增强了2.5倍,而且在紫外强度为1200uW/cm2以及照射时间为50min时器件的稳定性最好。 【关键词】：聚合物太阳能电池 聚氧化乙烯(PEO) PEDOT:PSS 光电转换效率 稳定性
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 绪论8-19
• 1.1 前言8-16
• 1.1.1 研究的背景与意义8-9
• 1.1.2 研究的进展与现状9-11
• 1.1.3 有机光伏电池的基本理论11-14
• 1.1.4 聚合物光伏电池的光电效率和稳定性问题14-16
• 1.2 本文的工作与研究方案16-19
• 第二章 采用PEO 作阴极修饰层对聚合物光伏电池性能的影响19-26
• 2.1 前言19-21
• 2.1.1 电极修饰层对光伏器件性能影响的理论分析19-20
• 2.1.2 PEO 的性质与应用20
• 2.1.3 本章主要研究内容20-21
• 2.2 实验部分21-22
• 2.3 结果与讨论22-24
• 2.4 本章小结24-26
• 第三章 紫外光处理PEDOT:PSS 修饰层对聚合物光伏电池性能的影响26-43
• 3.1 前言26-28
• 3.1.1 PEDOT:PSS 简介26-27
• 3.1.2 问题的提出与研究的目的27-28
• 3.2 实验部分28-30
• 3.3 结果与讨论30-41
• 3.4 本章小结41-43
• 第四章 全文结论与展望43-45
• 4.1 全文结论43-44
• 4.2 展望44-45
• 参考文献45-51
• 发表论文和科研情况说明51-52
• 致谢52-53

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

对超声波作用下的化学浴沉积方法制备CdS薄膜的谱学分析    储祥蔷,谢大弢,孟铁军,王莉芳,朱凤,向蓉,全胜文,赵夔,陈佳洱

给体-受体型有机太阳电池光敏层的优化设计    任驹;郑建邦;赵建林;

正交法优化电沉积CuInSe_2薄膜条件的研究    徐玲;刘昌龄;吴世彪;童彬;陈少华;徐立红;

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

锂离子电池正极材料钴酸锂近期研制进展    闫时建,田文怀,其鲁

弱光非晶硅太阳电池的研制    吕宝堂,郑君,邹邦涛,王霞,贾兆滨

非晶硅太阳电池的衰减与退火    吕宝堂,赵晖,郑君,贾兆滨,邹邦涛

碲化锌插入层对碲化镉太阳电池性能参数影响的分析    鄢强,冯良桓,武莉莉,张静全,郑家贵,蔡伟,蔡亚平,李卫,黎兵,宋慧瑾,夏庚培

用于锂离子电池热安全保护的正温度系数材料    问立宁

21世纪新玻璃的发展    王承遇,潘玉昆,陶瑛

MEMS微电源技术    刘晓为,邓琴,郭猛,兰慕杰,王喜莲

染料敏化纳米晶TiO_2太阳能电池研究进展    郝三存,吴季怀,黄昀昉,范乐庆

湿化学方法制备Sb_2S_3玻璃薄膜    徐键;王公平;董建峰;沈祥;

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;

V_3TiNi_(0．56)Cr_x(x=0．1，0．3)贮氢合金耐碱液腐蚀性能研究    刘守平;田卫国;刘仁龙;刘小军;刘志红;

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体系锂离子电池正极材料的合成及结构研究    赵世玺

软X射线多层膜反射镜的设计与制作    宋利民

MH-Ni电池用AB_5型贮氢合金电化学行为的研究    原鲜霞

高功率MH/Ni电池用负极贮氢合金的研究    叶辉

二次锂电池用含硫正极材料的制备及电化学性能研究    王久林

钼酸盐、钨酸盐和钛酸盐薄膜的软溶液工艺（SSP）制备技术及性能研究    高道江

新型香豆素荧光材料的合成及其结构与光谱性能关系的研究    张彦英

锂离子电池正极材料锂镍氧系列化合物的合成、结构和性能研究    刘汉三

无机基金属酞菁复合固态光限幅材料制备与光谱学性能研究    詹红兵

MH/Ni电池AB_2型合金及其复合合金负极材料的研究    韩树民

AB_5型低Co与无Co贮氢电极合金的相结构与电化学性能    魏范松

尖晶石锂锰氧化物的湿化学合成及其性能检测    王晨生

Mn（Ⅲ）/Mn（Ⅱ）作为液流电池正极的可行性及锂离子电池锡基负极材料的研究    米常焕

光纤温度位移测量的理论与实验的研究    王晓娜

La_(1-x)Sr_xCo_(1-y)Fe_yO_3系阴极材料的制备、结构及性能研究    江金国

新型两亲功能性化合物的合成及其LB膜的应用研究    雷远汇

锂离子电池石墨负极材料改性研究    崔振宇

Ti-V-Ni系钒基固溶体型贮氢电极合金的相结构与电化学性能    郭蕊

稀土—镁储氢合金的四氢呋喃球磨改性研究    任国新

RE-Mg贮氢合金及其电化学性能    陈永刚

空间高效硅太阳电池减反射膜设计与数值分析    杨文华,吴鼎祥,李红波

壳聚糖衍生物的结构表征和应用性能    张启凤,陈国华,范金石,赵育,李玫

石英晶体振荡法监控膜厚研究    占美琼,张东平,杨健贺,洪波,邵建达,范正修

光子晶体滤波特性分析    朱志宏,叶卫民,季家熔,袁晓东,曾淳,张晚云

TiO_2纳米薄膜微观结构及光学性能研究    张德恺,胡晓云,李婷,黄亚娜,马一平,李莉莎

非线性一维光子晶体光开关与光双稳    陈明,李淳飞,徐迈,王维彪,夏玉学,马少杰

ITO材料在减反射膜设计中的应用    徐颖,高劲松,王笑夷,陈红,王彤彤

太阳电池有无减反射膜的短路光电流增量比上限    陈庭金,刘祖明,王履芳

太阳电池减反射膜系统的研究    王永东,崔容强,徐秀琴

给体-受体型有机太阳电池光敏层的优化设计    任驹;郑建邦;赵建林;

高效率太阳能薄膜电池    逢蓉;

纳米科学技术与光伏电池    王长贵 ,周帅先

人类将提前迎接太阳能时代    何祚庥,陈立泉

太阳能光伏电池综述    成志秀;王晓丽;

光伏电池多晶硅晶体生长技术及设备    昌金铭;

聚光光伏系统的发展及未来趋势    刘华;卢振武;朱瑞;张洪鑫;

光伏发电技术系列讲座(1) 光伏发电原理及发展现状    王宏华;

聚光光伏电池的热平衡与冷却    孙健;

有机/无机杂化光伏电池    陈少杰;张秋禹;张力;尹常杰;

电化学合成聚噻吩薄膜提高光伏电池的开路电压    王芸;肖立新;陈志坚;曲波;龚旗煌;

光伏电池表面周期性微结构减反特性分析与计算    徐琴芳;忽满利;李听昕;赵佩;高平安;梁磊;向光华;孙浩;

石墨烯材料光伏电池的研究    印寿根;陈永胜;

包含近场热传递的热光伏电池系统的性能分析    翟小锋;赖建军;

面向生物体系的980nm激光驱动光伏电池    陈志钢;张丽莎;胡俊青;

光伏电池工程用数学模型研究    傅望;郭珂;周林;

第三代光伏电池:高效与低成本    Martin A.Green;

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;

硫化镉奈米粒对聚3-己基噻吩/苯基C61丁酸甲酯光伏电池效率提高与其对光伏电池薄膜材料结构排列之影响    陈锦地;黄昱瑞;刘舜维;郑照翰;王俊凯;

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;

用阳光驱动世界白皮书——第一届化学科学与社会研讨会(Chemical Sciences and Society Symposium,CS3)的讨论与结果德国克洛斯特西翁,2009年7月23～25日    

材料公司为夺市场进行技术比拼    金秋

全球首架新能源飞机合作研制    马浩剑

中电投西安100万千瓦光伏电池项目开工    通讯员 程兴东　安娜

无锡尚德明春在日开卖光伏电池    本报记者 陈其珏

国产光伏电池量大价低    记者 胡丹

太阳能：前景一片光明    继宏(编译)

上市公司围攻太阳能电池关键技术    本报记者　 鲁长波 施俊

让太阳能发电价格降到1元/度    刘婷婷 赵关良

江苏无锡尚德光伏电池规模化生产成为国际新标杆    戚善成

阿旗两个新能源项目同日开工    记者 陈明　田鹏程

多酸/ZnO光伏电池的构建和性能研究    罗新泽

丙二腈取代烷基喹吖啶酮化合物的合成、结构与光伏特性研究    周天雷

新型高效叠层及复合染料敏化太阳能电池研究    苗青青

热管式光伏光热综合利用系统的理论和实验研究    符慧德

抑制染料聚集优化染料敏化太阳能电池器件的研究    李晶

光伏太阳能热泵的动态分布参数模拟与实验研究    何汉峰

新型可溶液加工有机小分子材料的设计合成及光伏性能    李在房

染料敏化太阳能电池光阳极的制备、性质和光电转换机理研究    程辉

芳胺染料在溴（碘）基染料敏化太阳能电池中的应用    滕超

TiO_2纳米晶表面微结构调控及其对提高DSSC光电转换效率的作用机理研究    张继远

电极修饰对聚合物光伏电池性能及稳定性的影响    田慧

聚合物光伏电池的性能优化及稳定性研究    王亚凌

新型光伏电池减反膜结构的优化设计与性能分析    马佑桥

双电源太阳能路灯系统的研究    司传涛

金属/氧化物多层膜及新型光伏材料的研究    张力

独立光伏发电的自动跟踪系统    刘莫尘

光伏并网发电系统控制方法的研究    杨建菲

基于超级电容器储能的独立光伏发电系统研究    张瑞宁

基于模糊控制的光伏发电系统MPPT技术研究    虞正琦

BIPV单体光伏电池最大功率跟踪的研究    常立强