| 摘要 | 第3-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第14-38页 |
| 1.1 引言 | 第14页 |
| 1.2 聚合物太阳能电池 | 第14-16页 |
| 1.2.1 聚合物太阳能电池简介 | 第14-15页 |
| 1.2.2 聚合物太阳能电池的结构和工作原理 | 第15页 |
| 1.2.3 聚合物太阳能电池光伏性能参数 | 第15-16页 |
| 1.3 提高聚合太阳能电池能量转化效率的策略 | 第16-35页 |
| 1.3.1 设计新的聚合物提高光的捕获效率及优化活性层电子和空穴传输 | 第16-20页 |
| 1.3.2 调控活性层的形貌 | 第20-24页 |
| 1.3.3 通过界面工程提高聚合物太阳能电池性能 | 第24-28页 |
| 1.3.4 三元聚合物太阳能电池 | 第28-31页 |
| 1.3.5 采用非富勒烯受体 | 第31-35页 |
| 1.4 本课题提出的意义 | 第35-38页 |
| 第2章 两嵌段液晶共轭聚合物增容剂用于提高P3HT/PCBM太阳能电池光伏性能 | 第38-61页 |
| 2.1 引言 | 第38-39页 |
| 2.2 实验部分 | 第39-45页 |
| 2.2.1 实验原料及主要试剂 | 第39-40页 |
| 2.2.2 实验仪器及表征手段 | 第40-41页 |
| 2.2.3 单体及液晶嵌段共轭聚合物的合成 | 第41-44页 |
| 2.2.4 太阳能电池器件的制备与光伏性能表征 | 第44-45页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第45-59页 |
| 2.3.1 液晶嵌段共轭聚合物的热学性能和液晶性行为 | 第45-46页 |
| 2.3.2 液晶嵌段共轭聚合物的光物理特性 | 第46-47页 |
| 2.3.3 基于P3HT-b-Pterph/PCBM和P3HT-b-PTP/PCBM太阳能电池器件性能 | 第47-49页 |
| 2.3.4 P3HT-b-Pterph/PCBM和P3HT-b-PTP/PCBM活性层的光学性能 | 第49-51页 |
| 2.3.5 基于P3HT/P3HT-b-Pterph/PCBM和P3HT/P3HT-b-PTP/PCBM太阳能电池器件性能 | 第51-59页 |
| 2.4 本章小结 | 第59-61页 |
| 第3章 原位制备石墨烯/CdS杂化纳米复合材料用于体相异质结太阳能电池性能提高 | 第61-80页 |
| 3.1 引言 | 第61-62页 |
| 3.2 实验部分 | 第62-65页 |
| 3.2.1 实验原料及试剂 | 第62-63页 |
| 3.2.2 实验仪器及表征手段 | 第63页 |
| 3.2.3 氧化石墨烯(GO)的制备 | 第63-64页 |
| 3.2.4 石墨烯/CdS(G-CdS)及还原氧化石墨烯(RGO)的制备 | 第64页 |
| 3.2.5 ZnO前躯体的制备 | 第64页 |
| 3.2.6 PBDTTT-C-T/G-CdS或RGO/PC70BM三元溶液的配制 | 第64页 |
| 3.2.7 太阳能电池器件的制备与表征 | 第64-65页 |
| 3.3 实验结果与讨论 | 第65-78页 |
| 3.3.1 G-CdS杂化纳米片的形貌表征 | 第65-68页 |
| 3.3.2 GO,GO/原酸镉盐和G-CdS杂化纳米片的XPS表征 | 第68-69页 |
| 3.3.3 GO/原酸镉盐相互作用的理论计算 | 第69-71页 |
| 3.3.4 GO和G-CdS杂化纳米片的拉曼光谱 | 第71页 |
| 3.3.5 活性层的能级和电荷转移示意图 | 第71-72页 |
| 3.3.6 活性层的稳态荧光和时间分辨荧光光谱 | 第72-74页 |
| 3.3.7 活性层的电子和空穴迁移率 | 第74-75页 |
| 3.3.8 活性层的紫外吸收光谱 | 第75-76页 |
| 3.3.9 太阳能电池的器件性能 | 第76-78页 |
| 3.4 本章小结 | 第78-80页 |
| 第4章 在热致性液晶模板中原子生长CdS纳米晶及其在光电子器件中的应用 | 第80-97页 |
| 4.1 引言 | 第80-81页 |
| 4.2 实验部分 | 第81-83页 |
| 4.2.1 实验原料及试剂 | 第81-82页 |
| 4.2.2 实验仪器及表征手段 | 第82页 |
| 4.2.3 液晶/CdS无机半导体纳米晶杂化纳米复合材料的制备 | 第82页 |
| 4.2.4 太阳能电池器件的制备与表征 | 第82-83页 |
| 4.3 实验结果与讨论 | 第83-96页 |
| 4.3.1 液晶/CdS杂化纳米材料的紫外吸收光谱 | 第83-84页 |
| 4.3.2 液晶/CdS杂化纳米材料的微观结构 | 第84-88页 |
| 4.3.3 液晶/CdS杂化纳米材料的XPS | 第88-89页 |
| 4.3.4 液晶/CdS杂化纳米材料的稳态和瞬态荧光光谱 | 第89-91页 |
| 4.3.5 退火温度对液晶/CdS杂化纳米材料微观形貌的影响 | 第91-93页 |
| 4.3.6 退火温度对液晶/CdS杂化纳米材料光物理特性的影响 | 第93页 |
| 4.3.7 液晶/CdS杂化纳米材料的光伏性能 | 第93-96页 |
| 4.4 本章小结 | 第96-97页 |
| 第5章 原位构筑ZnO@CdS杂化界面层用于反向聚合物太阳能电池 | 第97-114页 |
| 5.1 引言 | 第97-98页 |
| 5.2 实验部分 | 第98-100页 |
| 5.2.1 实验原料及试剂 | 第98页 |
| 5.2.2 实验仪器及表征手段 | 第98-99页 |
| 5.2.3 ZnO纳米波纹的制备 | 第99页 |
| 5.2.4 ZnO@CdS (ZOCS)杂化纳米波纹的制备 | 第99-100页 |
| 5.2.5 太阳能电池器件的制备与表征 | 第100页 |
| 5.3 实验结果与讨论 | 第100-113页 |
| 5.3.1 ZnO及ZnO@CdS杂化纳米波纹的微观形貌 | 第100-102页 |
| 5.3.2 基于ZnO及ZnO@CdS杂化纳米波纹的太阳能电池器件性能 | 第102-104页 |
| 5.3.3 ZnO@CdS杂化纳米波纹的光物理特性 | 第104-108页 |
| 5.3.4 ZnO@CdS杂化纳米波纹的XPS | 第108页 |
| 5.3.5 ZnO@CdS杂化纳米波纹及其太阳能电池器件的电子迁移率 | 第108-111页 |
| 5.3.6 ZnO@CdS杂化纳米波纹的功函 | 第111-112页 |
| 5.3.7 太阳能电池器件的稳定性 | 第112-113页 |
| 5.4 本章小结 | 第113-114页 |
| 第6章 在非共轭聚电解质水溶液中原位生长银纳米粒子作为电子收集界面层用于聚合物太阳能电池 | 第114-134页 |
| 6.1 引言 | 第114-115页 |
| 6.2 实验部分 | 第115-117页 |
| 6.2.1 实验原料及试剂 | 第115-116页 |
| 6.2.2 实验仪器及表征手段 | 第116页 |
| 6.2.3 PEIE-Ag的合成 | 第116-117页 |
| 6.2.4 太阳能电池器件的制备与表征 | 第117页 |
| 6.3 实验结果与讨论 | 第117-132页 |
| 6.3.1 PEIE-Ag的微观形貌与光学性能 | 第117-120页 |
| 6.3.2 PEIE-Ag为界面修饰层的太阳能电池的器件性能 | 第120-124页 |
| 6.3.3 活性层的荧光光谱 | 第124-125页 |
| 6.3.4 活性层的光生载流子速率 | 第125页 |
| 6.3.5 ZnO，ZnO/PEIE和ZnO/PEIE-Ag的功函 | 第125-129页 |
| 6.3.6 PEIE和PEIE-Ag界面层的厚度与器件性能之间的关系 | 第129-132页 |
| 6.4 本章小结 | 第132-134页 |
| 第7章 原位制备表面等离子体共振氧化石墨烯/银纳米粒子用于聚合物太阳能电池 | 第134-155页 |
| 7.1 引言 | 第134-135页 |
| 7.2 实验部分 | 第135-138页 |
| 7.2.1 实验原料及试剂 | 第135-136页 |
| 7.2.2 实验仪器及表征手段 | 第136-137页 |
| 7.2.3 氧化石墨烯的合成 | 第137页 |
| 7.2.4 GO-Ag和r GO-Ag的制备 | 第137页 |
| 7.2.5 太阳能电池器件的制备与表征 | 第137-138页 |
| 7.3 实验结果与讨论 | 第138-153页 |
| 7.3.1 GO-Ag纳米粒复合物的微观形貌及紫外和拉曼光谱 | 第138-140页 |
| 7.3.2 GO-Ag纳米粒复合物的XPS | 第140-142页 |
| 7.3.3 GO-Ag纳米粒复合物的稳态和时间分辨荧光光谱 | 第142-143页 |
| 7.3.4 太阳能电池的光伏性能 | 第143-151页 |
| 7.3.5 器件的最大光诱导载流子产生速率 | 第151-152页 |
| 7.3.6 活性层的稳态和时间分辨荧光光谱 | 第152-153页 |
| 7.4 本章小结 | 第153-155页 |
| 第8章 原位光催化制备ZnO-Ag杂化纳米粒子复合物作为有效的聚合物太阳能电池阴极修饰层 | 第155-171页 |
| 8.1 引言 | 第155-156页 |
| 8.2 实验部分 | 第156-158页 |
| 8.2.1 实验原料及试剂 | 第156-157页 |
| 8.2.2 实验仪器及表征手段 | 第157页 |
| 8.2.3 ZnO纳米粒子的制备 | 第157页 |
| 8.2.4 ZnO-Ag纳米粒子复合物的制备 | 第157-158页 |
| 8.2.5 太阳能电池器件的制备与表征 | 第158页 |
| 8.3 实验结果与讨论 | 第158-170页 |
| 8.3.1 ZnO和ZnO-Ag纳米粒子的微观形貌 | 第158-160页 |
| 8.3.2 ZnO和ZnO-Ag纳米粒子的紫外光谱与XRD | 第160-161页 |
| 8.3.3 ZnO和ZnO-Ag纳米粒子的XPS | 第161-162页 |
| 8.3.4 ZnO和ZnO-Ag纳米粒子的光学特性 | 第162-163页 |
| 8.3.5 基于ZnO和ZnO-Ag纳米粒子的太阳能电池光伏性能 | 第163-165页 |
| 8.3.6 ZnO和ZnO-Ag纳米粒子薄膜及活性层的表面形貌 | 第165-166页 |
| 8.3.7 太阳能电池器件的总吸收效率和外量子效率 | 第166-167页 |
| 8.3.8 太阳能电池器件的光生载流子速率和激子扩散 | 第167-169页 |
| 8.3.9 太阳能电池器件的电子迁移率 | 第169-170页 |
| 8.4 本章小结 | 第170-171页 |
| 第9章 结论与展望 | 第171-174页 |
| 9.1 结论 | 第171-173页 |
| 9.2 展望 | 第173-174页 |
| 致谢 | 第174-175页 |
| 参考文献 | 第175-198页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第198-199页 |
