| 题名 | 聚合物太阳能电池的界面调控 |
| 作者 | 杨栋 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2014-05-16 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 李灿 ; 张坚 |
| 学位专业 | 物理化学 |
| 中文摘要 | 本论文工作通过优化P3HT:PC61BM器件的参数，制备出高效率P3HT:PC61BM器件；在此基础上，通过对氧化石墨烯进行改性，制备出性能优良的空穴传输材料，采用聚乙烯亚胺修饰氧化钛表面，制备出优良的电子传输层，将其应用在聚合物太阳能电池中，大幅度提高了器件的性能。对P3HT:PC61BM（PC61BM纯度为99.5%）器件进行优化，当阴极金属钙的厚度为10 nm、活性层厚度在110-260 nm范围内，退火温度为160℃以及P3HT的分子量为78000 mol/g时，器件的能量转换效率高达5.1%。用氧等离子体处理氧化石墨烯作为空穴传输层制备了P3HT:PC61BM（PC61BM纯度为99%）器件。与氧化石墨烯相比，改性后的氧化石墨烯功函由原来的5.0 eV提高到5.2 eV，用改性后的氧化石墨作为空穴传输层，器件的能量转换效率提高了30%，由原来的2.71%提高到3.59%。将氧化石墨烯进行光化学氯化，得到功函可调、高稳定性、高透过率的空穴传输材料氯化-氧化石墨烯。首次将功函可调的氯化-氧化石墨烯应用于聚合物太阳能电池中，制备了PBDTTT-C:PC71BM器件，得到7.6%的能量转换效率，这是目前PBDTTT-C:PC71BM器件报道的最高效率。在常温下用磁控溅射的方法制备TiOx薄膜，将TiOx用聚乙烯亚胺（PEI）修饰，得到了新型的TiOx/PEI复合阴极界面层。与TiOx相比，此界面层的功函从4.42 eV降低到4.20 eV，电子迁移率由原来的8.20 × 10-5 cm2 V-1 s-1增加到1.73 × 10-4 cm2 V-1 s-1，在可见光区域的平均透过率大于80%。将其作为电子传输层应用到反式构型电池器件中，制备出最高效率达到9.08%的PTB7:PC71BM器件。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 物理化学 |
| 公开日期 | 2014-09-11 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://159.226.238.44/handle/321008/119897]  |
| 专题 | 大连化学物理研究所_中国科学院大连化学物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 杨栋. 聚合物太阳能电池的界面调控[D]. 中国科学院研究生院. 2014. |
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