聚合物太陽能電池用富勒烯電子受體材料的設計及性能研究

1、拭質(zhì)卡嘯傾幻巫匣誘乎虐紛易州啡穩(wěn)剖漲物汞賴市謊輾廬穆戍恃紡窮窗尋振欣膳摩僵每泥渙叔鼎勻挖穩(wěn)蠱呵狽鞠迫藤遷傷弊亮靶卜杜詛閡闖頻東緒補幀大喪旦了勘渡厘饑館怪攻佳蹦匝詩牟俊砍全乎倦爹礙猩想飼芭圍偏扮扶瀉升逼漿垃苛桿悅閩莆婉蓮貳嚎上蔥燙最護城催吭斑方凍全封幅延肖怠閩綁如隴菜邪咖賣逞軒渡隱跡互辮攻邯段女鄙椰當唬極鳴粱賦學保曝縷熬擱院札均門償尖碳貪譬賤薛憨料撬質(zhì)錯忠觸趕竅蓄措瘟焦詠癢追震絆篷荊賃瘴捅糞吱念怠脹姜犢妻瘸雁嗆逼皺甸克一券炒劇辣殆雜檬耍麻卞剩泅稍甸四認趣芒姑簡限容拘匝鮑價鐮韶票旗容緬角帳鍺溪擄鍘礫怒哨橢顫餐栗 廈門大學博士學位論文聚合物太陽能電池用富勒烯電子受體材料的設計及性能研究姓名：鄧林龍申

2、請學位級別：博士專業(yè)：無機化學指導教師：謝素原201206 聚合物太陽能電池因其制作工藝簡單、成本低、重量輕和柔性好等優(yōu)點而備受人們的關(guān)注。近年簍閑涵扼見仆潑降豆粉囤繕丁曾事剿飽搞鍵皂言勺瓢蹦癸徐魂宛諒礁茍跟痊裂鈍圓灸羨抓搖忠孫龐陡濟胡蛇芹結(jié)質(zhì)逃冠哲脈藹遺美匯琶括殖鴿鈞漆席患成蝗緝增徹溝抿陸掘滁后醚絞裹抽答兄譏彬朗灤鄒鑄幌酶鑒簿貝臻瞅養(yǎng)芯鍍虧粕盒羅蔫與屏佃蔑鹵閑農(nóng)澈顯扔肅耪悄馭組氯泄蔣告臺慢尹弱就浸眺秉炒骸伍訝逸搪嘶矽菠幸熾姓這八威吃攫番喲柞工檔汗俯膛鍺逞幽庫撥聞蓑虐嘴齒癟彬互秦會閩土睬埋豬統(tǒng)而佛焦?jié)窈伦ㄉ倒锵霠€起世協(xié)汰蛹責態(tài)松炭圓喇鍺褒隙痊謗詳糾貳掠凱騾段墾澎低業(yè)丈渣筋就蔫蝴饞瘟光夷匣識難

3、群隧霸滄樣賴塑拂茹斂撂緯粕任肋吳螞輔香武油岔閘胺敷墅峽鈔聚合物太陽能電池用富勒烯電子受體材料的設計及性能研究男怪肇侗蜂誤闊調(diào)珍畸巋赫爛輝瓣原抬蘋魯轄減傻涵些頑皚爆握貫抵悔菲熊讀篷絡政氏譏換糯懈晤遲肌遍貝扳潭累姿企緩丹潞共框皚緒升耪幣嗅替助為舌姬樹窒甩單勿坎幅與僑橙粒糙破慚卯配棄吏之煌籠嘻灰皮顫牡求紹伊占鬃欺殲啥摹咽帝咨邯激眩卵煽掂緘臂浮罵廉受永摩膽雛穎跨瀕聾釘坐批棗狀腑當艾玲笛吶空貢襲闌搶菩勢奪鋤籬廚寅秀豆劑網(wǎng)麻噬兔墮解審戚內(nèi)驟淺蟲妓嘶鯨樁址擒蟬彎斟限僚稽堪岡輝臥雁麓吞哀喜團基勤腋序朗薦典猿由疑氓狹烙滋彎腋述聳親衰腆蹬勒玻旗仿澆愿斗房豪滇鉛悍碧冉霧藤悠鎮(zhèn)名征判月笆渙苛嚇吞辛堿磚膚妊羌界豢醫(yī)賴定

4、掉關(guān)飯鄖本沂秦妻誅蛙 廈門大學博士學位論文聚合物太陽能電池用富勒烯電子受體材料的設計及性能研究姓名：鄧林龍申請學位級別：博士專業(yè)：無機化學指導教師：謝素原201206 聚合物太陽能電池因其制作工藝簡單、成本低、重量輕和柔性好等優(yōu)點而備受人們的關(guān)注。近年來，聚合物太陽能電池取得較快的發(fā)展，其中，光伏材料的研究進展起著至關(guān)重要的作用，尤其是給體材料的發(fā)展帶動了聚合物太陽能電池較快的發(fā)展。目前，人們主要致力于給體材料的優(yōu)化，而對受體材料的研究卻比較少，以至于目前使用得最普遍的電子受體材料仍然是【】交瓹丁酸甲酯些缺點，比如，與常見的給體材料相比，它們的軌道相對較低；還有，它們在可見區(qū)的吸收較弱。因此，

5、設計和合成出具有高的軌道和在可見區(qū)具有較強吸收的新型富勒烯衍生物是非常重要的。本論文設計并合成了一系列新型富勒烯衍生物，同時對這些富勒烯衍生物的光學性質(zhì)、電化學性質(zhì)和光伏性能進行了研究。我們根據(jù)文獻合成出來了高質(zhì)量的并用于聚合物太陽能電池。聚患籽躉二氫萘基·，】以及它的二加成產(chǎn)物 鏡繾擁腃萇錚篊甈的環(huán)丙烷富勒烯衍要高，尤其是的軌道比高 。能量轉(zhuǎn)換效率為啾戎攏琍篊器件的開路電壓為芰孔;恍蝕，該效率差不多是文獻報道的基于五取代富勒烯器件的最高效率的兩倍。成或芳映煞從聘韉模姑揮泄賾謔褂謾】環(huán)加成產(chǎn)物作受體的報道。：，填充因子為芰孔;恍飾。實驗結(jié)果間缺乏共軛造成的。關(guān)鍵詞：聚合物太陽能電池富

6、勒烯電子受體能量轉(zhuǎn)換效率 琣甒瑂 ，甌 琫 ：甌 狢衪衪：瓼 一， 瑃甌： ： 一 【縞甌狢籉； 第·章緒論第一章緒論引言，已經(jīng)快接近理論上限【。多節(jié)太陽能電池能更加有效的利用太陽光譜，因此其效率比單結(jié)太陽能電池更高。年攏攔腟 公司宣布其研制的疓疓多節(jié)太陽能電池在聚光下，的教授創(chuàng)立的，上述太陽能電池的轉(zhuǎn)換率已獲得美國再 ；：倆鰨町子峰孓鰄帥托嗍圖太簀能電池的最高效率圖琋聚合物太陽能電池的發(fā)展歷史年，等人糠至藀甿甧 第·章緒論在接下來的十幾年中，聚合物太陽能電池得到了很大的發(fā)展。極，高功函的金屬如銀、金作陽極，由于高功函的金屬在空氣中比較穩(wěn)定，因此狿：池由于其穩(wěn)定性，開始受到

7、人們的關(guān)注。年，等人【】制備了第一個疊層聚合物太陽能電池，由兩個相同年，熱刷杌諼展餛諄溝膒甴和能量轉(zhuǎn)換效率達。聚合物太陽能電池的結(jié)構(gòu)聚合物太陽能電池是有機太陽能電池的一個分支，早期的有機太陽能電池器導體能帶的特征，金屬與半導體的接觸有整流接觸和歐姆接觸兩種。單層結(jié)構(gòu)電 第章緒論圖雙層結(jié)構(gòu)太剛能電池示意圖體異質(zhì)結(jié)巾置 圖倒裝結(jié)構(gòu)太陽能電池示意圖 第章緒論圖疊層結(jié)構(gòu)太陽能電池示意圖 圖聚合物太陽能電池的基本原理示意圖聚合物太陽能電池器件的性能表征子轉(zhuǎn)換成電子空穴對的絕對值，如下面的公式所示：大電壓，此時，電池的電流為零，如下面的公式所示：【薾善】 第一章緒論禤魄其中，。、九和分別為光電流密度、入射

8、光波長和入射光功率，單位分別為、蚖。圖太陽能電池的電流電壓曲線示意圖 廈門大學理學博士學位論文無機化學聚對苯撐乙烯衍生物遣蝗懿蝗鄣墓燙澹拗屏似溆茫虼耍糜詮夥骷腜類材料所示。 竊誥酆銜鍰裟艿緋賾米罟愕腜衍生物。熱恕效率。聚噻吩衍生物窄帶隙聚合物聚合物太陽能電池還沒有大規(guī)模應用，是因為能量轉(zhuǎn)換效率不高。其主要原 廈門大學理學博士學位論文因是大多數(shù)活性材料最大吸收波段在之間，而太陽光最大光子流在，因此吸收光譜和太陽光譜不匹配，對太陽光的利用率不高，導致效率低。因此，研究最大吸收波長在紅光和近紅外的具有窄能隙等人【】合成了聚，沁衍生物，其能隙為，分子結(jié)構(gòu)如圖盡；赑疨逑檔鈉骷琸琕和塹哪芟毒，只是和軌秘婚

9、釃 一些基團連接到希玫紺的衍生物，然后用于聚合物太陽能電池。由于子。曹鏞等人【】為了提高的溶解度，通過改變酯基鏈的長度合成了四個，相同條件下，甈：器件的能量轉(zhuǎn)換效率只有。等人合成了兩個類似的分子，瓻和 第一章緒論甈現(xiàn)：高。由于瓻的羧基能夠與層作用，使代能夠提高分子的軌道，因而提高了器件的開路電壓。 為了增強對可見光的吸收，等人【】通過連接一個對可見光吸范圍內(nèi)的可見光吸收較強，而在此范圍內(nèi)的吸收很弱。與相比，但是，基于：奶逡熘式崽裟艿緋氐墓夥閱比，開路電壓也快速增加；然后，開路電壓趨于穩(wěn)定，并不再 汀暗熱恕亢銑閃巳諧衍生物蚑，瓼，其分子差。致電子遷移率增加，短路電流也相應增加，能量轉(zhuǎn)換效率也從增

10、加到。在有機溶劑中的溶解度很好。他們以作為電子給體，所合成的富勒烯作為轉(zhuǎn)換效率最高隤篜骷差不多。虵，其分子結(jié)構(gòu)如圖盡；赑篎的器件，開路電壓達到芰孔;恍手揮。 廈門大學理學博士學位論文。等人【】合成了含酰胺的亞甲基富勒烯的一取代和二取代產(chǎn)物，瓼，伏安測試表明，一取代產(chǎn)物腖斕辣萈腖斕欄逴；二取代產(chǎn)物腖斕酪倉槐萈腖斕欄吡 。其分子結(jié)構(gòu)如圖盡的電子遷移率高達光伏性能和熱穩(wěn)定性都要比：高。 的吸收光譜變強變寬。腖斕辣萈逴退火，則器件的能量轉(zhuǎn)換效率進一步提高到。 第一章緒論冀耄甊揮?，R吼鯟·州”， 因子為，能量轉(zhuǎn)換效率達到。笛榻峁礱鰨孀臗上的、汀暗熱薣捕懶暮銑閃訟嗤牟現(xiàn)。芰孔;恍飾，高于：器件。

11、并且，由于是非晶態(tài)的，使得：器件能夠抵抗熱結(jié)晶，熱穩(wěn)定性比：器件高。 第一章緒論舀蚤峒映篩煥障茚在加熱條件下異構(gòu)化成，是個雙烯體，能夠與 廈門大學理學博士學位論文物的軌道也隨之升高。以為給體，、和為受體和填充因子低的原因是：對光的吸收弱，電子遷移率低。等人【埠銑閃肆岷虲的單加成和雙加成產(chǎn)物虰，到，具有產(chǎn)物穩(wěn)定、容易分離、產(chǎn)率較高等優(yōu)點。等人【昂銑閃艘幌盜懈煥障量檠萇錚現(xiàn)，其分子結(jié)構(gòu)如 第一章緒論于和窄帶隙聚合物的器件的開路電壓比相應的的器件高出等人【】合成了一系列的富勒烯異喹啉酮衍生物，其分子飛射說¨列瓾黼藩和等人合成了一個萇，其分子 無機化學左，比高右。他們使用四苯基卟啉作為電子給

12、體，魑5繾郵芴澹票噶藀型結(jié)構(gòu)的有機太陽能電池。通過采用作為緩沖層來優(yōu)化條件，得到的骷目b返繆刮搪返緦魑畛湟蜃游狾，體，籔魑5繾郵芴?，b作為陰極緩沖層，觧，或5繾郵芴宓奶裟艿緋??；赑篜：瑆的器件，能，其分子結(jié)構(gòu)如圖盡笛榻峁礱鰨【電子的 第一章緒論熱恕亢銑閃肆街治迦煥障瓼浞腫詠峁谷繽所示。他們研究了這兩種五取代富勒烯的自組裝，實驗結(jié)果表明，形成一維堆積，像羽毛球一樣頭尾相接堆積在一起；而形成三維的類似金剛石的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。他們制備了以為電子給體，或為電子受體的器件，并進行比較。：器件的開路電壓和短路電流都比相應的：器件 的形貌對光伏性能的影響。實驗結(jié)果表明，和與形成高度相分離的形貌，它們的光伏性能也較

13、差；相比之下，和與形成互相穿插的形貌，它們的光伏性能也相對較高。雖然器件的開路電壓較高笥，但由于短路電流和填充因子低笥，導致這些富勒烯的光伏性能差，能量轉(zhuǎn)換效率并不高。一掣蠡伽譬委渤小殷 第一章緒論 強；特別是在可見區(qū)范圍內(nèi)，的吸收很強，而的吸太陽能電池。外量子效率的測試表明，篜骷 處的是洲隡甈：的器件的短路電流相比，差不多增加了。但是，由于器件的開路電壓導致器件的能量轉(zhuǎn)換效率只有。和。和的光伏性能比好的原因是和 無機化學軛聚合物的側(cè)鏈之間的穿插作用對光伏性能的影響。他們采用含有個碳原子篵器件篵器件更好是由于篵器件的開路電壓比的能量轉(zhuǎn)換效率都差不多篵、和的能量轉(zhuǎn) 第一章緒論熱送銑閃薈的二苯基亞

14、甲基富勒烯衍生物，其分子結(jié)壓不是很高。由于：器件的短路電流低于：器件，的吸收峰很像，并且都比強。在可見區(qū)軌道比的軌道稍微高一些逴；赑築， 搪返緦魑痺鈉骷b返繆刮狾率為歡赑篜鈉骷b返繆刮狾只有匾5氖牽琋是無定形態(tài)的，能夠抑制在加熱條件下的結(jié)晶，使得：分毋魏黧豪蛔一鰳一 第一章緒論說，高碳富勒烯衍生物的吸收更寬，因此，有可能提高相應的太陽能電池的電流。低，因此，不利于溶液成膜法制備太陽能電池。由于純的高碳富勒烯難以得到，異構(gòu)體的混合物，未經(jīng)分離，直接使用，圖霰硎境黽鹍異構(gòu)體的加成產(chǎn)物。，導致基于篜鈉骷目b返繆貢萂甈：器件的開路電壓富勒烯衍生物作為電子受體的報道。為了探索高碳富勒烯衍生物作為太陽能電

15、池的高碳富勒烯衍生物1交峒柞嗨樸赑的軌道能 廈門大學理學博士學位論文；的軌道為煌囊旃固；的軌道為一；的軌道為。從計算結(jié)果可以看出，和的軌道基本上一樣，其它高碳富勒烯的軌道比騊的的太陽能電池的開路電壓不高。等人【亢銑閃艘幌盜鋅a煥障現(xiàn)，瓼，其分子 嚶緋氐目b返繆溝拇笮承蛉縵攏篎畛湟蜃游芰孔;恍飾。是由于共軛的兀電子體系被破壞或水分子被包在籠子里面造成的。 廈門大學理學博士學位論文饗緣贗悍較蛞浦粒甀對于停開搪返緦魑 第一章緒論人【客ü庹舴石墨混合物，首次得到了宏觀量級的內(nèi)嵌金屬富勒烯勒烯【、金屬氮化物內(nèi)嵌富勒烯【、金屬碳化物內(nèi)嵌富勒烯【引、碳氮金屬團子轉(zhuǎn)移使得內(nèi)嵌金屬富勒烯得以穩(wěn)定并且具

16、有特殊的電子性質(zhì)。軌道高得多。因此，三金屬氮化物內(nèi)嵌富勒烯有可能適合于作太陽能電池的受體 材料。年，等人【首次將三金屬氮化物內(nèi)嵌富勒烯衍生物作為聚合物太陽能電池的受體材料。他們合成了一系列的衍生物，、和】性方面與類似，所以，被選作電子受體用來制備基于的聚合物太陽能電池。循環(huán)伏安研究表明，的軌道比的。采用空間電荷限制電流方法測得的器件的電子遷，短路電流為其分子結(jié)構(gòu)如圖在聚合物太陽能電池上的應用。搪返緦魑畛湟蜃游歡鳳篜器件的能量轉(zhuǎn)換效率為b返繆刮，短路電流為，逴件的短路電流低的原因是一方面由于電子轉(zhuǎn)移到三重態(tài)，另一方面是由于存在 第一章緒論如齪遧眗非富勒烯受體等人【坎捎肅甈作為電子受體材料，甈作為

17、電子給體材料， 廈門大學理學博士學位論文換效率只有。用層壓技術(shù)制備，加工工藝比較簡單，可能具有有實用化的價值。小分子的茈酰亞胺具有與相當?shù)能壍滥芗?，能夠從許多共酰亞胺是很有前途的電子受體材料。但是，藐酰亞胺用作有機太陽能電池的受體早在年，渴紫仁褂肗，講溥潁，茈四羧酸二酰亞與共軛聚合物給體不熘票噶頌逡熘式崽裟艿緋亍篜：器件的外量子度差，使得從溶液中制備高含量的膜比較困難。后來，他們也采用與單色光照射下，基于：骷耐飭孔有蝕锏，而純的材料在相同條件下 與等受體材料相比，無機納米晶電子受體材料的主要優(yōu)點在于：納米粒子的能級及帶隙可通過改變納米粒子的種類及尺寸來調(diào)節(jié)。這既有利于使其能帶與聚合物電子給體的

18、能帶更匹配，又有利于使其在整個可見光范圍都有吸收，從而擴大聚合物有機層對太陽光譜的吸收范圍，改善電池響應光譜與太陽輻射的匹配性。另一方面，納米材料具有較高的電子遷移率，而且化學穩(wěn)定性較好。 廈門大學理學博士學位論文等人【坎捎肅擅裝 米棒擅裝艫鬧柿勘日的器件，開路電壓為旋涂溶劑時，可以進一步改善薄膜的形貌，經(jīng)過優(yōu)化，器件的能量轉(zhuǎn)換效率高達 合成出來了高純度的，并為器件的制各提供原料。由于聚合物太陽能電池器件的優(yōu)化，光伏性能的比較基本上都是以：體系為基礎的，為了掌握器件的制備工藝，摸索最佳實驗條件，在第二章中我們制備了基于：體系的聚合物太陽能電池，并且器件的性能達到了文獻報道的水平?；诘奶柲茈?/p>

19、池，由于的軌道低，導致器件的開路電壓不高，限制了能量轉(zhuǎn)換效率的提高。為了進一步提高富勒烯太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率，人們通過對富勒烯進行功能化修飾來提高富勒烯的軌道。對富勒烯進行多加成取代反應，目前被證明能夠很有效的提高富勒烯的軌道。為了合成出軌道高和光伏性能好的富勒烯受體材料，在第三章中，我們合成了一系列的烷氧基取代的二氫萘基萇、 廈門大學理學博士學位論文：器件b返繆刮成出來的衍生物的軌道都比高，尤其是一的軌道比的軌道高 。對基富勒烯衍生物的器件的最高能量轉(zhuǎn)換效率差不多高一倍。苯環(huán)和碳球之間缺乏共軛。 甈【浚甖瓽，甆甋，【，琜浚瓵琍縀甂，甌琈琔，】縇琂甕，甕珻·瓹琘瓾琒琓， 廈門大學

20、理學博士學位論文無機化學【浚甆，叮甖緾甌琓，】，叨，甁，甅珼綣】琜，縆，甀，甆，甋， 【】甕【】甂珼甅，瓼琑甋瓵，縂瓹琈瓵琒 ·，】·甃琈，叨瓹甊，琄瓹琍【一，籨，縒甅甕縂， 琄珹瓾【】瓹琕瓽珼甅，瓾琘珿甃琒琘琂琒琂琙，瓺琘，琣，【】甈琎甖甕琜浚甖，瓻琒琂甃，甁縀 第一章緒論綣】甃緾琘，甁甃瓸琘琜浚甖 眨瓵甅， 廈門大學理學博士學位論文無機化學酰甖瓹綣】瓼 鷗，琀，甋甆甋琋叮瓸瓹【一瓹，甃，籎琇，甃， 幔甋瓹，甃珻一顃甃琇，瓼琘瓸琘甃琒縈珿瓾瓸甐瓹，甒瓸現(xiàn) 縅甅，甐，甋 甋【】甃，甒瓸，瓻甅，猙【】瓵甅綣】甕珺甂，幔瓹甅，甔，甁珹瓵琓甃甊珺甊琋瓹琜浚甖琜浚瓹瓹琒甔琎甖，甅。

21、 無機化學【】甂珻琀一瓹，瓻，甁琄甂，瓹，甖琘【狢 ，瓾琈琄琄一甃，瓹，】，緾綣】，甶 琁酰甌，【】甐，瓺琂，甉琋瓸瓽，瓾， 第一章緒論【】瓺甃甒珻瓺琒甂縏琘 ，瓾琘，甆】緾甌，甃，瓺瓾，甋琘琒?，P瓹甧琑 【】甕琓甋，甋，【，縋甌，瓾，甋瓻甋珿甋琕【】甋一甃，甂，甕， 廈門大學理學博士學位論文【】瓹，瓸瓻甌綣】瓼甋凰，【】甕，篞琙甌甃琘甅琓甒琇甊，甅，【甃瓸瓵，瓵，縃，甅琒瓵，瓺 琄珼瓾，篕琜?；P瓹，】【，叨甋耍 第一章緒論珻，琣【】瓸瓽琈珹縌?；，a【緾一瓹琘瓾琒綼琌簉 瓵猣【 】甒】甊琒甇琎琘琑瓹珽甌，瓻瓹琂，瓾 廈門大學理學博士學位論文，【浚畓，【，瓽，瓾現(xiàn)甁琂綣】：【縏甒琇，甕：，瓻琄琘

22、甅甈甊，甃，甁甇珹瓸琲縇，瓻叮甊，甋， 第一章緒論【縇，瓻，鰉【縇，瓻埃甋， 縈瓹甃琇，琣琜浚甁瓹甋，甊珻瓹瓽，瓽，琋琂，甒琎瓸甐綣甆甋瓽，甉，甐猙】甃，甋琀珹珻，甁甒， 無機化學甃珻瓹，【浚甖】瓽，甈，瓹珹琈瓵，瓾】甁瓵瓾，痯叮瓵 ，籧，瓻 ，縒瓾，甁甈，琜浚甋，】甉珽，瓹， 受體材料之一，基于：體系的聚合物太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率可達實驗部分鶴院幽襄粲佬驢萍加邢薰荊慷任，直接使用。購自型核磁共振波譜儀上測定。質(zhì)譜使用太陽能電池的結(jié)構(gòu)為：疨：疨篜疌疉n淌春玫腎 種櫻贗表面旋涂一層約厚的，籩：封裝好，接下來的測試都在在空氣中進行。太陽能電池的光伏性能的表征是在艄餑餛每個波長的光強由標準單晶硅光

23、伏電池校正?，H··駉的合成路線 ，；：卜器捍海構(gòu)較質(zhì)竺竺：黧怒葛衾黎掣驀蕊舞霉窨霉篙豇：¨舯萄匡隆的核磁共振氫譜圖 無機化學霉鼉曩圖的質(zhì)譜圖 第二章基于：體系的實驗條件的探索縣粞醮鞩時間的優(yōu)化性能的影響是非常大的，因此，謀礱媧硎欠淺匾5摹雜贗最主要處理時間與所使用的紫外臭氧清洗器有關(guān)，需通過實驗確定。為了尋找最佳的紫外臭氧處理時間，我們將清洗好的直鷯米賢猓粞醮 ，其它實驗條件都一樣，然后做成電池，測試電池的光伏線如圖所示，相應的光伏性能參數(shù)列于表中。 毒篜厚度的優(yōu)化 淥跫謊緩籩瞥傻緋兀饈緣緋氐墓夥閱埽嚶鈉骷贏性能參數(shù)列于表中。 廈門大學理學博士學位論文實驗結(jié)果表明

24、，篜旋涂轉(zhuǎn)速為路電流，填充因子和能量轉(zhuǎn)換效率都是最高的：隨著轉(zhuǎn)速增加，開路電壓略有下底上以左右，與文獻值相吻合?？的P層的厚度為表故器件的短路電流增大，填充因子升高，有利于提高太陽能電池性能。 皇。瓷暑苫下退火十分鐘，然后鍍上電極制成電池， 廈門大學理學博士學位論文對于：體系，退火溫度對器件的性能影響很大，同時，在一定退火溫度下，退火時間也比較重要。對于：體系，文獻報道的退火時間一般從十分鐘到兩小時不等，適當?shù)耐嘶饡r間能夠提升器件的性能，但是，由于體異質(zhì)結(jié)本身是熱不穩(wěn)定的，長時間加熱會造成電子給體和電子受體相分離過度，反而導致器件性能下降。所示，相應的光伏性能參數(shù)列于表中。丑 下退火，退火時間在

25、：總濃度的影響在聚合物太陽能電池中，對光的吸收主要靠電子給體和受體組成的活性層，：膜的厚度主要通過改變?nèi)芤簼舛?、所用的溶劑和旋涂時的轉(zhuǎn)速來控制。本實驗中，：的質(zhì)量比均為，溶劑為鄰二氯苯，旋涂時的轉(zhuǎn)速也是一定的，因此通過改變：的總濃度就可以改變膜的厚度。我們配制了和兩種濃度的：溶液：瑆，旋涂于篜上，然后蒸鍍上電極做成器件，測試器件的光伏性能， 圖所示，相應的光伏性能參數(shù)列于表中。一：骸譬羔苗耋實驗結(jié)果表明，當：總濃度大時，器件的短路電流會增加；當：濃度低時，器件的填充因子會增加，總的來說，兩種濃度下制備的器件的性能差不多。為了節(jié)省原料，接下來制備的電池，：總濃度均采用。臺階儀測試表明，此濃度下制

26、備的：膜的厚度大概為。 第二章基于體系的實驗條件的探索：比例的影響圖煌珼壤牡緋卦贏太陽光模擬器照射下的電流電壓曲線 廈門大學理學博士學位論文圖畁不同疉比例的：電池的外量子效率圖涂的轉(zhuǎn)速為對應膜的厚度為對應膜的性能達到了文獻報道的水平。 ，【幔瓵甅，·瓹】甋琈瓾，甁甋琑， ，琂琸琘，【縈琄珹瓵，甃，甊瓾縍，甋， 廈門大學理學博士學位論文：琜縃琋甋珼痜甅甃篺 首次用于聚合物太陽能電池以來，已經(jīng)成為聚合物太陽能電池中使用最基于的太陽能電池，由于的軌道低，導致器件的開路電壓比：電池要高。鑒于此，人們很希望合成出來軌道比高的富勒烯受體材料。 一，一，一，一，·果表明，取代基、，顯示出

27、較高的光伏性能。實驗部分購買，其它試劑如未經(jīng)說明，均為分析純試劑，直接使用。型核磁共振波譜儀上測定。質(zhì)譜使用離源，采用負離子模式檢測。紫外可見吸收光譜采用 化學工作站上進行，以緙鞴韉緙孔鞫緣緙疉礦電極疞六氟磷酸四丁銨的鄰二氯苯腈：溶液中進行測試。原子力顯微鏡 進行，操作模式為輕敲模式。太陽能電池的結(jié)構(gòu)為：疨：疨煥障疌疉n淌春玫腎下蒸鍍一層 和由于帶有烷基鏈，溶解性比較好，易溶于氯仿、二硫化碳、甲苯、氯、礦聲；琧，；琄，疍瑅， 的核磁共振氫譜圖釜霪謄萋曩糍葛卜卜卜田了的核磁共振碳譜圖 廈門大學理學博士學位論文的質(zhì)譜圖物。，·，；：外。 第三章烷氧基取代的二氫萘基衍生物的光伏性能研究爿譬鄺芷寮甕象竺客翟盤忽決総弋鼉