摘要 | 第3-6页 |
abstract | 第6-8页 |
第1章 绪论 | 第13-31页 |
1.1 引言 | 第13-14页 |
1.2 有机聚合物光伏电池简介 | 第14-15页 |
1.3 有机聚合物太阳能电池的重要研究历程 | 第15-17页 |
1.4 有机聚合物太阳能电池基本工作原理 | 第17页 |
1.5 有机聚合物太阳能电池的主要性能参数 | 第17-19页 |
1.5.1 短路光电流,亦称短路电流 | 第17-18页 |
1.5.2 开路光电压,亦称开路电压 | 第18页 |
1.5.3 填充因子(FF) | 第18页 |
1.5.4 光电转换效率(η 或者PCE) | 第18页 |
1.5.5 外量子效率(EQE) | 第18-19页 |
1.5.6 内量子效率 | 第19页 |
1.6 有机聚合物太阳能电池阴极界面优化 | 第19-29页 |
1.6.1 无机类界面层 | 第19页 |
1.6.2 富勒烯类电子缓冲层 | 第19-20页 |
1.6.3 水/醇溶性中性共轭聚合物作为阴极缓冲层 | 第20-24页 |
1.6.4 水/醇溶性离子型共轭聚合物电解质作为阴极缓冲层 | 第24-28页 |
1.6.5 超支化小分子 | 第28页 |
1.6.6 苝酰亚胺衍生物 | 第28-29页 |
1.7 本课题提出的意义和研究内容 | 第29-31页 |
第2章 自组装嵌段共轭聚合物电解质阴极缓冲层应用于有机太阳能电池 | 第31-51页 |
2.1 引言 | 第31-32页 |
2.2 实验部分 | 第32-39页 |
2.2.1 实验原料及试剂 | 第32-33页 |
2.2.2 实验仪器及表征手段 | 第33-34页 |
2.2.3 嵌段共轭聚电解质的合成 | 第34-38页 |
2.2.4 聚合物太阳能电池器件的制备 | 第38-39页 |
2.3 实验结果与讨论 | 第39-50页 |
2.3.1 合成与结构表征 | 第39-40页 |
2.3.2 太阳能电池形貌及表面润湿性分析 | 第40-42页 |
2.3.3 光学性能及结晶性能分析 | 第42-44页 |
2.3.4 X-射线光电子能谱(XPS)分析 | 第44-45页 |
2.3.5 紫外可见电子能谱(UPS)和开尔文探针(KPM)分析 | 第45-47页 |
2.3.6 太阳能电池器件及其性能 | 第47-50页 |
2.4 本章小结 | 第50-51页 |
第3章 自组装嵌段共轭聚合物电解质界面诱导活性层face-on排列应用于有机太阳能电池 | 第51-75页 |
3.1 引言 | 第51-53页 |
3.2 实验部分 | 第53-56页 |
3.2.1 实验原料及试剂 | 第53页 |
3.2.2 实验仪器及表征手段 | 第53-54页 |
3.2.3 嵌段共轭聚电解质的合成 | 第54-55页 |
3.2.4 反向聚合物太阳能电池器件的制备 | 第55-56页 |
3.3 实验结果与讨论 | 第56-73页 |
3.3.1 合成与结构表征 | 第56页 |
3.3.2 DBCPEs的紫外可见吸收和透过光谱图 | 第56-58页 |
3.3.3 不同界面层的UPS、KPM及DFT理论计算研究 | 第58-60页 |
3.3.4 ITO/DBCPEs层与层之间的作用力分析 | 第60-63页 |
3.3.5 嵌段共轭聚合物电解质形貌分析 | 第63-64页 |
3.3.6 嵌段共轭聚合电解质界面层及P3HT:PC_(61)BM活性层掠入射(GIXRD)分析 | 第64-66页 |
3.3.7 活性层P3HT:PC_(61)BM的结晶性能及形貌研究 | 第66-68页 |
3.3.8 反向P3HT:PC_(61)BM太阳能电池器件及其性能 | 第68-71页 |
3.3.9 反向PTB7-Th:PC_(71)BM太阳能电池器件及其性能 | 第71-73页 |
3.4 本章小结 | 第73-75页 |
第4章 超支化小分子电解质电子传输层及其聚合物太阳能电池 | 第75-92页 |
4.1 引言 | 第75-76页 |
4.2 实验部分 | 第76-79页 |
4.2.1 实验原料及试剂 | 第76页 |
4.2.2 实验仪器及表征手段 | 第76-77页 |
4.2.3 小分子超支化电解质(PNSO_3Na)的合成 | 第77-78页 |
4.2.4 聚合物太阳能电池器件的制备与表征 | 第78-79页 |
4.3 实验结果与讨论 | 第79-91页 |
4.3.1 ITO/PNSO_3Na层与层之间作用力分析 | 第79-81页 |
4.3.2 PNSO_3Na的紫外可见吸收光谱图 | 第81-82页 |
4.3.3 PNSO_3Na对ITO能级与功函的影响 | 第82-84页 |
4.3.4 界面层PNSO_3Na及活性层P3HT:PC61BM的形貌分析 | 第84-86页 |
4.3.5 太阳能电池器件及其性能分析 | 第86-91页 |
4.4 本章小结 | 第91-92页 |
第5章 苝酰亚胺衍生物电子传输层的合成及其性能研究 | 第92-105页 |
5.1 引言 | 第92-93页 |
5.2 实验部分 | 第93-94页 |
5.2.1 实验原料及试剂 | 第93页 |
5.2.2 实验仪器及表征手段 | 第93-94页 |
5.2.3 苝酰亚胺衍生物的合成 | 第94页 |
5.2.4 聚合物太阳能电池器件的制备 | 第94页 |
5.3 实验结果与讨论 | 第94-104页 |
5.3.1 合成与结构表征 | 第94-96页 |
5.3.2 PDIPN和PDIPNSO_3Na的紫外可见吸收和循环伏安图 | 第96-97页 |
5.3.3 PDIPN和PDIPNSO_3Na的EPR | 第97-98页 |
5.3.4 PDIPN和PDIPNSO_3Na的XPS | 第98-100页 |
5.3.5 PDIPN和PDIPNSO_3Na的能级功函分析 | 第100-101页 |
5.3.6 形貌分析 | 第101-103页 |
5.3.7 太阳能电池器件性能分析 | 第103-104页 |
5.4 本章小结 | 第104-105页 |
第6章 结论与展望 | 第105-108页 |
6.1 结论 | 第105-107页 |
6.2 展望 | 第107-108页 |
致谢 | 第108-109页 |
参考文献 | 第109-122页 |
附录 | 第122-125页 |
攻读学位期间的研究成果 | 第125页 |