光伏性质论文-刘建达,胡丹丹

光伏性质论文-刘建达,胡丹丹

导读:本文包含了光伏性质论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:光伏组件,导电胶带,可靠性

光伏性质论文文献综述

刘建达,胡丹丹[1](2019)在《光伏组件用导电胶带的性质和可靠性研究》一文中研究指出介绍了导电胶带的原理及其在光伏组件上的应用,并验证了导电胶带的工艺参数对电学性能和可靠性的影响。(本文来源于《太阳能》期刊2019年06期)

徐晶晶[2](2019)在《不同电极特性对0.3Pb(Mg_(0.33)Nb_(0.67))O_3-0.7PbTiO_3光伏性质影响的研究》一文中研究指出0.3Pb(Mg_(0.33)Nb_(0.67))O_3-0.7PbTiO_3(PMN-PT)是一种典型的钙钛矿型铁电体,它具有自发极化强度高、光生电压不受材料本征带隙影响等优点。铁电体的开路电压很高,但是它产生的短路电流较弱。为了发挥更大的性能、体现更高的价值,故提高铁电光伏器件的短路电流显得至关重要。基于该问题,本论文将探索提高PMN-PT极化后短路电流的方法。本论文采用了半导体薄膜电极收集载流子,利用半导体缓解铁电单晶极化后表面束缚电荷的屏蔽问题。主要研究内容如下:首先,研究金属电极对PMN-PT光伏性质的影响。发现PMN-PT具备良好的光伏性质和铁电性质,最大开路电压为-0.9 V,短路电流密度为146nA/cm~2。这是由于金电极(功函数为5.1 eV)与银电极(功函数为4.26 eV)功函数的差异产生的。其次,研究p型半导体SnSe薄膜电极(功函数为4.37 eV)与银电极(功函数为4.26 eV)对PMN-PT光伏性质的影响。发现PMN-PT的最大开路电压为-1 V,短路电流密度为100 nA/cm~2。表明载流子收集能力与空穴浓度无关,与两电极功函数差异大小有关。再次,研究n型半导体SnSe_2薄膜电极(功函数为5.54 eV)和Ag电极(功函数4.26 eV)对PMN-PT光伏性质的影响。发现PMN-PT的最大开路电压为-1.2 V,短路电流密度为627 nA/cm~2,表明两电极功函数差异越大,短路电流密度越大,并能有效削弱极化后PMN-PT表面束缚电荷的屏蔽效果。最后,研究了双层半导体薄膜电极对PMN-PT光伏性质的影响。发现PMN-PT的最大开路电压为-2.3 V,短路电流密度为229 nA/cm~2,进一步说明两电极的功函数差异越小,收集载流子能力越弱。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

盖琪莹[3](2019)在《非晶WS_2薄膜侧向光伏性质的研究》一文中研究指出二硫化钨(WS_2)是一种具有类似石墨烯二维层状结构的半导体材料,具有良好的光电性能。然而,以往制备的单晶WS_2薄膜的尺寸都非常小,限制了基于WS_2薄膜光电器件的大规模应用。非晶WS_2薄膜具有制备方法简单、可大面积制备和半导体性质稳定等特点,非常适合应用于半导体光电器件。本论文分别在p-Si和SiC衬底上制备非晶WS_2薄膜。研究非晶WS_2/p-Si异质结在可见光区的侧向光伏性质和非晶WS_2/SiC异质结在紫外光区的侧向光伏性质。本论文的主要研究内容如下:1、利用脉冲激光沉积技术分别在p-Si和4H-SiC衬底上制备非晶WS_2薄膜。通过XRD、拉曼、XPS测试证明获得了高质量的非晶WS_2薄膜。通过透射光谱计算得到WS_2薄膜和4H-SiC衬底的禁带宽度分别为1.35 eV和3.25 eV。利用霍尔效应测试得到异质结的载流子迁移率。利用磁控溅射技术在非晶WS_2薄膜表面镀金电极。2、研究了非晶WS_2/p-Si异质结在可见光范围的侧向光伏性质。纵向伏安(I-V)曲线表明非晶WS_2/p-Si异质结形成了内建电场。在635 nm激光照射下,异质结获得了260 mV的开路电压。异质结的纵向弛豫时间仅为300 ns。在780 nm激光照射下,获得了高达300 mV/mm的位置灵敏度。进一步探究了影响位置灵敏度的因素并分析了原因。异质结的横向弛豫时间仅为2.8μs。异质结的横向弛豫时间不随外接并联电阻的变化而变化,具有稳定性。横向I-V曲线表明非晶WS_2/p-Si异质结界面形成了稳定的反型层结构,反型层能够为光生载流子提供快速的扩散通道,光生载流子主要在反型层中传输。3、研究了非晶WS_2/SiC异质结在紫外光范围的侧向光伏性质。纵向I-V曲线表明非晶WS_2/SiC异质结形成了有利于光生电子-空穴对纵向分离的内建电场。在266 nm激光照射下,获得了330 mV的开路电压。异质结的纵向弛豫时间仅为850 ns。在非晶WS_2/SiC异质结侧向光伏的研究中,在非晶WS_2薄膜和SiC衬底一侧分别获得了190 mV/mm和168 mV/mm的位置灵敏度,且侧向光伏值不发生反转。进一步探究了薄膜厚度对侧向光伏性质的影响。在异质结中获得了2.9μs的快速横向弛豫时间。横向I-V曲线说明载流子主要在非晶WS_2薄膜中传输。通过异质结侧向光伏产生的原理对其快速弛豫时间进行了解释。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

魏敏[4](2019)在《分子团簇和光伏体系激发态性质的多体格林函数理论研究》一文中研究指出多体格林函数理论(MBGFT)是一种先进的、高精度的第一性原理计算方法,包括两个部分:GW方法和Bethe-Salpeter方程(BSE),既能用于计算非周期性的分子体系,也适用于研究周期性体系。到目前为止,已经成功用于研究团簇、晶体、无机/有机分子和纳米材料等体系的电学和光学性质(如电离能、电子亲合能、吸收光谱、激发能和激发态寿命等)。本论文中,我们采用多体格林函数理论研究了水分子团簇和周期性光伏体系的激发态性质。近年来,化石能源的日益枯竭使得寻找新型的替代能源迫在眉睫。水是日常生活中最常见的物质,水团簇作为水单体和凝聚相水之间的连接桥梁,其氢键网络结构决定了它们具有不同于凝聚相水的特殊性质,一直以来就是人们非常关注的课题。而且,紫外光照射下水可以光解产生H·,OH·,H+,OH-,e-aq等活性物种,进一步与其它的分子发生反应,氢气是水的另一种光解产物,是一种重要的清洁能源。同时,用之不尽的太阳能也是化石能源的替代能源之一,太阳能电池可以把太阳能转变为电能,是一种具有光伏效应的半导体器件。太阳能电池中主要关注于激子产生、激子扩散、激子分离和激子复合等问题。不同的太阳能电池有着不同的激子分离机理和电荷传输机理,这与太阳能电池性能的高低密切相关,一直都是大家努力要搞清楚的问题。在本论文中,我们对四种典型的体系进行了系统地多体格林函数理论研究。第一章主要介绍了水团簇的研究背景以及两种太阳能电池的结构和激子转移机理。第二章详细阐述了 GW+BSE方法的理论框架及激发态动力学的相关内容。第叁章系统地研究了水团簇激发态性质随其尺寸的变化。第四章探究了并五苯这一典型的单重态劈裂材料在太阳能电池界面处的单重态和叁重态激子的不同解离速率。第五章致力于探索溶剂共吸附及含有缺陷的吸附基底对界面处电荷转移及分离的影响。第六章初步得出了电子注入时金属卟啉染料中金属离子扮演的角色。本论文的主要研究内容及结论如下:一、水深深地参与且影响着我们的日常生活。紫外线辐照下可以导致水劈裂,产生的OH自由基可以活跃地与其它分子发生反应。对于小水团簇(水单体和二聚体水)及体相冰的激发态早已经进行了广泛而清晰的研究,大水团簇是介于小水团簇和体相冰之间的中间体,而且大团簇是大气中水的主要存在形式,它们的激发态动力学性质对大气中的化学反应有着显着的影响。但是,目前关于大水团簇激发态的认识仍然是有限的。我们的工作首次用第一性的MBGFT方法系统地研究了一系列水团簇[(H2O)n,n≤48]的激发态性质。首先,我们探究了光吸收峰和光学带隙随团簇尺寸的变化;发现在大水团簇中,类体相的离域激发态和类水单体的高度局域的表面激发态是共存的,这为水团簇中如何进行光解这一问题提供了新的见解。其次,当使用密度泛函理论作为GW计算的起始点时,自能算符中的非对角矩阵元对小团簇(n≤10)的未占据电子能级和光学吸收有重要影响,这为如何更精确地计算水团簇中与Rydberg态相关的电子性质和光学性质提供了一些改进方法,同时为今后利用MBGFT和其它的量子化学方法去进一步研究水团簇提供了很有用的线索。二、单重态劈裂,尤其是并五苯中的单重态劈裂,被认为是提高太阳能电池中能量转换效率的一种有前途的方法。然而,实验发现在给体/受体界面处,最低叁重态(T1)激子的解离速率比单重态激子的解离速率低一个数量级以上,甚至在一些太阳能电池中T1无法发生解离。T1低的解离速率将会影响单重态劈裂在太阳能电池中的潜在应用,而且单重态和叁重态激子之间解离行为的差异原因尚不清楚。结合多体格林函数理论和含时薛定谔方程,我们发现并五苯/TiO2体系中,由于并五苯的T1具有高度局域的波函数,无法与太阳能电池界面处的电荷转移(CT)态和电荷分离(CS)态发生共振,因此T1不能发生解离。然而,单重态激子和高能量的叁重态激子(Tn)会与界面的CT态和CS态发生强耦合,使得它们在100 fs的时间尺度上解离。因此,我们提出,在实验中观察到的从并五苯T乃到受体的电子转移可能是两步过程,即首先T1激发到Tn,随后Tn与界面的CT态和CS态共振解离。这一额外的T1激发过程可能导致了实验上观察到的T1的低解离速率。叁、邻苯二酚是最简单的有机分子之一,有两个相邻的OH基团可以作为染料的锚固基团吸附于基底TiO2表面。邻苯二酚/TiO2界面是研究染料敏化太阳能电池(DSSC)相关性质的典型的模型体系。目前已经有大量的实验和理论计算对这一界面进行了研究,主要集中在染料分子的吸附类型、覆盖面及吸附基底的类型上。但是,基底中缺陷的存在和溶剂在界面的共吸附都会影响电池的性能。我们使用多体格林函数理论对四种邻苯二酚/TiO2界面进行了计算,探究了覆盖面、溶剂水及基底缺陷对界面电子能级和激子性质的影响。我们发现邻苯二酚的吸附会使基底的最高价带(VBlM)和最低导带(CBM)均上移约0.7 eV。覆盖面的增加和溶剂的存在使电荷转移(CT)激子的吸收发生红移。以含有羟基化缺陷的TiO2为吸附基底时,染料的最高占据分子轨道(HOMO)出现在CBM以下2.51 eV处,与实验结果一致。四种界面结构的激子分布均扩延至几个原胞,尤其是缺陷体系。虽然缺陷的存在降低了体系的开路电压,但是激子分布也更加离域,因此,合理控制基底中缺陷的浓度对提升太阳能电池的光伏效率是有价值的。四、卟啉类染料是一种常用的、具有D-π-A结构的染料,因其吸光系数大、光稳定性良好等优点而被广泛研究,而且基于此类染料的DSSC的光电转换效率已超过13%。它可与多种金属配位形成金属卟啉,但是却很少有研究对其中金属离子所起的作用进行探究。我们结合多体格林函数理论和含时薛定谔方程对染料中有无金属离子对界面的电子、激子能级和载流子分离等性质进行了探索。计算结果表明金属离子的存在会使染料的最高占据分子轨道和最低未占据分子轨道(LUMO)能量上移。激发态含时动力学计算揭示了金属卟啉有着更快的电子注入速率,极有利于改善太阳能电池的性能。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-24)

刘晔[5](2019)在《有机光伏材料光电性质的理论研究》一文中研究指出随着社会经济的发展,能源紧缺和环境污染等问题日益凸显。有机光伏材料作为新型能源得到了迅速发展。如何进一步提升有机光伏材料的光电转换效率是该领域的研究关键。影响有机光伏器件的光伏性能主要因素包括:电极及活性层间的能级匹配程度,活性层的光吸收情况,载流子迁移率等。本论文首先通过大量文献调研,结合电池的I-V特性及电荷传输理论,分析了给/受体能级结构对电池光电转换效率的影响。其次,通过第一性原理DFT理论研究了给体材料D-A共聚物的分子结构变化对其电子结构及光学性质的影响,即通过D/A单元的选取和结构优化可调节D-A聚合物的能级结构,进而调节活性层材料的光电性质。本论文主要研究内容如下:一、本论文通过大量文献调研,结合电池I-V特性及电荷传输理论,分析了高效有机共聚物电池内给受体材料的能级差与其光伏性能间的关系,结果表明:(1)给/受体材料间的能级差?E_(LUMO)在0.5eV~0.7eV范围内时,电池器件更易获得高的短路电流和光电转换效率。(2)给/受体材料间的能级差不是电荷分离的限制因素,当能级差?E_(LUMO)<0.3eV时,电荷仍能有效分离,形成光电流。(3)电荷传输过程中的能量损失E_(loss)对其光伏性能的影响较大。E_(loss)越小,越有助于提高器件的光电转换效率。(4)通过给体材料的给受体单元的选取可调节给体材料能级结构,可有效的调节?E_(LUMO)。二、本文对D-A聚合物的D、A单元分别进行氧族元素替换(以PBDT-BT为例),即对于D-A共聚物的给、受体单元上的X位和Y位置分别进行氧族元素的替换,模拟计算了两种替换方式下聚合物的电子结构及光学性质的变化。通过比较其前线分子轨道、Bader电荷转移、光学吸收等性质,分析共聚物材料的分子结构与电子结构间的关系。具体结果如下:(1)D单元上X位上氧原子替换前后聚合物的带隙值随着氧族原子的序数依次降低,分子前线轨道变化明显,X=O时,能带曲率较大,X=S,Se,Te时,对于聚合物的能带曲率较小。且聚合物的中心C-C键长和键能值均随替换原子电负性强弱依次减小。(2)采用Bader电荷分析计算得出D-A共聚物分子内电荷转移情况,结果表明X位上Se、Te原子的替换增强了D、A单元分子间的电荷转移。氧族元素在A单元Y位置上的替换对于聚合物的分子前线轨道及带隙值的变化影响较小,Y=O,S,Se,Te时,聚合物的电荷转移量基本不变。(3)D单元上X位上氧原子替换使得聚合物的光吸收峰整体出现蓝移,而A单元上Y位置的替换使得其在600nm处的吸收峰出现红移,300nm处的吸收峰不发生变化。叁、本论文研究了同一给体单元四聚噻吩(P4T)与叁种不同受体单元(NTz,BTz,DPP)共聚后的叁种共聚物(PNTz4T,PBTz4T和PDPP4T)的光电性质差异,计算得出了叁种共聚物的电子结构,光学性质及分子内电荷转移情况,得出了叁种共聚物光电性质及ICT的差异。并对计算结果进行了分析讨论。具体结果如下:(1)叁种聚合物的带隙值相近,且叁种聚合物的HOMO能级处的电子态均主要来自于D单元P4T上C-2p轨道电子的贡献,LUMO能级主要为A单元上各原子P轨道电子的贡献。对于共聚物PDPP4T而言,其A单元DPP上的电子对于共聚物的HOMO和了LUMO能级处的电子态均有贡献。(2)半导体带间跃迁理论结合聚合物的光吸收谱分析表明:叁种共聚物的800 nm处的吸收峰1主要来自于D单元2p轨道电子自DOS1向DOS3能级的跃迁,1500nm处的吸收峰2主要由于A单元上2p轨道电子自DOS1向DOS2的跃迁。(3)由bader电荷分析表明DPP分子上C=O双键所连接的C原子和O原子分别起到较强的失电子和得电子作用,即DPP分子的双极性主要来自于内酰胺基团的贡献。本工作通过探究共聚物电池给体材料的分子结构与光电性质间的关系,期望为有机光伏材料活性层给体材料的设计及优化提供有益参考。(本文来源于《郑州大学》期刊2019-04-01)

张睿,刘剑刚,韩艳春[6](2019)在《全共轭聚合物共混体系相分离结构与光伏性质》一文中研究指出全共轭聚合物太阳能电池具有给受体能级可调、吸收范围宽及可溶液加工等优势,已经成为太阳能电池领域的发展趋势。经过材料、体异质结结构、界面及器件结构的优化,器件能量转化效率已经突破10%。其中,共混体系相分离微观结构是制约有机太阳能电池光电转换效率进一步提高的关键因素。在具有结晶组分的共混体系中,由于组分本身结晶相态行为的变化,深入认识和理解结晶与相分离之间的关系以及结晶体系相分离机理的特殊性,更利于有效地调节全共轭聚合物相分离结构。本文从传统聚合物相分离理论和聚合物结晶经典理论出发,结合共轭聚合物结构本身独特性,总结全共轭聚合物共混体系相分离结构特点和难点,重点从热力学和动力学两个方面阐述调控相分离结构基本方法和原理,进一步完善探索共轭聚合物相分离机理。(本文来源于《高分子通报》期刊2019年02期)

王浩[7](2018)在《有机光伏给受体材料理化性质对器件性能的影响》一文中研究指出有机共轭半导体材料具有吸光系数较好,原材料制备简单,产品便携等优点而被广泛应用有机电子学领域。有机光伏是新型清洁能源技术,其器件结构特征为活性层使用具有电子给体和受体特性的有机半导体材料。本论文通过围绕噻吩并吲哚(TI)这一单元分别做出了一系列的聚合物供体以及非富勒烯小分子受体,并将它们进行了相关的测试,具体研究内容如下:基于课题组已经合成了非对称结构P-IR的PCE(光电转换效率)达到了5.83%,与此同时它的开路电压VOC为0.69 V,短路电流JSC为13.92 m A·cm-2,填充因子FF为61.8%,设计出了一个等规的聚合物给体结构,得到聚合物P-R,PCE达到为1.01%,与此同时它的开路电压VOC为0.59 V,短路电流JSC为0.61 m A·cm-2,填充因子FF为2.81%,通过理论计算,TEM测试,AFM测试等,探究了不等规聚合物比等规聚合物效率高的原因,发现退火影响了它的形貌使其出现堆积,进而影响了它的性能。采用噻吩并吲哚(TI)以及4,7-二溴苯并噻二唑(BT)使用碳氢活化合成到最后的单体。采用联二噻吩与苯并二噻吩(BDT)得到聚合物PTITT和聚合物PTIBDT。通过紫外测试和电化学测试对其研究发现,在薄膜中PTITT与PTIBDT在300-800 nm有较宽的吸收,它们的HOMO能级分别为-5.25 e V、-5.16 e V,能隙分别为1.5 e V、1.41 e V。聚合物PTIBDT无明显P型半导体特性,有一定N型半导体特性;PTITT有着10-4 cm2·V–1·s–1左右的迁移率,但从输出曲线可以看出场效应比较差。光伏性能聚合物PTIBDT的PCE达到为0.48%,与此同时它的开路电压VOC为0.61 V,短路电流JSC为2.9 m A·cm-2,填充因子FF为26.6%。将TI单元分别采用噻吩端TI偶联与苯环端TI偶联以及多一个噻吩环与少一个噻吩环做出两个非富勒烯受体小分子SM1,SM2。通过紫外测试和电化学测试对其研究发现,在薄膜中SM1与SM2在300-800 nm有较宽的吸收,它们的HOMO能级分别为-5.96 e V、-5.45 e V,能隙分别为1.66 e V、1.15 e V,光伏性能在进一步探索中。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2018-11-14)

向钠,曾礼丽[8](2018)在《轴向位含硫氰基配位的金属卟啉染料的合成与光伏性质研究》一文中研究指出设计并合成了两种分别以金属锰和镓配位,轴向为硫氰基修饰的卟啉为电子给体,3-己基噻吩作为π-共轭体系、氰基乙酸为电子受体和锚定基团的新型卟啉小分子染料P_(Mn)-HT-SCN和P_(Ga)-HT-SCN,通过测试发现,染料P_(Mn)-HT-SCN的紫外吸收光谱与P_(Ga)-HT-SCN相比红移,同时P_(Mn)-HT-SCN的摩尔吸光系数和吸附量也比P_(Ga)-HT-SCN的大。P_(Mn)-HT-SCN的光伏效率为1.53%,P_(Ga)-HT-SCN的光伏效率为1.05%。(本文来源于《新型工业化》期刊2018年09期)

程飞跃[9](2018)在《基于卟啉的有机小分子光伏材料的合成与性质》一文中研究指出有机小分子光伏给体材料因为具有合成简单、结构易修饰、原料来源范围广,器件制作工艺简单、成本低廉、可实现大规模生产等优点,近年来吸引了大量研究者,也取得了令人瞩目的成就。而卟啉因具有较大的18电子共轭体系、较好的平面性、较好的稳定性和较高的空穴迁移率,已成为构建给体光伏材料的极具前景的结构单元。本论文选用卟啉作为给电子单元(D),吡咯并吡咯二酮作为吸电子单元(A),设计合成了六种基于卟啉的小分子给体材料。通过密度泛函理论(DFT)计算和含时密度泛函理论(TD-DFT)计算对分子结构进行了优化,获得了分子的电子云分布,并且得到了分子的理论能级和紫外-可见(UV-vis)吸收光谱。此外,分子的UV-vis吸收光谱的实验数据和电化学性质分别利用分光光度计和循环伏安法进行了测试。最终将合成的给体材料与受体材料PC_(61)BM共混制作成本体异质结有机太阳能电池((BHJ-OSCs)器件,通过测试研究了所合成材料的光伏性能。本论文研究表明,对称的卟啉小分子上不同电负性的基团的引入不仅增加了分子的相对分子质量,而且还降低了材料的溶解性,因此不适合作为给体材料。不对称的卟啉类给体材料的设计很大程度上降低了相对分子质量,获得了较好的溶解性,因此这几种不对称的材料适合作为给体材料用来制作有机小分子太阳能电池。另外,在吸电子单元的末端引入不同电负性的基团对材料的光吸收性质和能级都有很明显的影响,进而影响材料的光伏性能。以ZnPTDPPCN做为给体材料的电池在不加入任何添加剂的条件下表现出4.26%的高效率,填充因子也达到了0.43;以ZnPTDPPO做为给体材料的电池在不加入任何添加剂的条件下也获得了4.24%的高转化效率,同时其短路电流密度达到了15.54 mA·cm~(-2)。本论文所采用的分子结构设计思想为卟啉类有机小分子光伏材料的分子设计提供了重要的参考价值。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-06-13)

张宏[10](2018)在《苯并二呋喃-苯并二噻吩二酮系列聚合物的合成及光伏性质研究》一文中研究指出随着全球经济的发展以及人口的增长,人类对能源的需求日益增加。像煤炭、石油之类的化石能源不仅面临着即将枯竭的境地,而且在使用过程中会伴随着大量的环境污染。为了保证社会的持续发展,寻找一种清洁可再生的能源显得至关重要。太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源,如果能够有效的利用太阳能,能源危机将迎刃而解。太阳能电池是一种可以将太阳能直接转化为电能的器件。聚合物太阳能电池由于具有成本低、材料来源广泛、质量轻、柔韧性好、制备工艺简单以及可通过溶液加工方法大面积生产等优点而成具有良好的应用前景。目前,大部分聚合物太阳能光吸收层给体材料是以噻吩为基础构建而成的。但是,噻吩提取自石油化工,不仅提取成本高而且对环境污染大,这限制了噻吩基聚合物太阳能电池的大规模应用。因此,寻找一种新的高效且环保的聚合物给体材料具有重要的现实意义。呋喃具有有噻吩相似的分子结构,并且呋喃来源广泛,可通过秸秆、菜叶等植物发酵提取,对环境比较友好。尽管呋喃基聚合物已经在聚合物太阳能电池中展现出了优异的光伏性能,但是目前对于呋喃基聚合物太阳能电池的研究仍较少。本论文设计并制备了一系列新型苯并二呋喃-噻吩并噻吩二酮聚合物,对其光学性能及电化学性能进行了表征。以PB71CM为受体材料,制备了PBDFC-BDD、PBDFS-BDD、PBDFS-F-BDD、PBDFS-F-BDD四种聚合物太阳能电池器件,研究了其光伏性能。具体工作如下:为了增强聚合物材料的吸光能力以及比较不同烷基侧链对呋喃基聚合物性能的影响,将烷硫基呋喃侧链与烷基呋喃侧链引入到苯并[1,2-b:3,4-b’]二呋喃(BDF)给体单元,并与1,3-二(2-乙基己基)-5,7-二(4'-溴噻吩)苯并[1,2-c:4,5-c']二噻吩-4,8-二酮(BDD)受体单元共聚,得到两种聚合物给体材料PBDFC-BDD与PBDFS-BDD。系统地分析了聚合物侧链的变化对聚合物热学性质、光学性质、电化学性质、分子构型、分子堆积行为和光伏性质的影响。由两种聚合物材料制备的太阳能电池器件ITO/PEDOT:PSS/PBDFS-F-BDD:PC71BM/Ca/Al以及ITO/PEDOT:PSS/PBDFS-T-BDD:PC71BM/Ca/Al在一系列优化条件下分别获得了3.48%与3.01%的能量转换效率。为了探究π桥上烷基链以及不同吸电子的杂原子对苯并呋喃基聚合物的能级、吸收光谱、聚集行为以及光伏器件性能的影响,设计并合成了PBDFS-T-BDD、PBDFS-F-BDD、PBDFS-S-BDD叁种新型D-A型聚合物。并对其光学性质进行表征,发现将π桥上的硫原子换成氧原子后,聚合物的带隙变窄,而在π桥上引入烷基侧链后聚合物的带隙变宽。分别用PBDFS-F-BDD与PBDFS-T-BDD作为给体材料与受体材料PC71BM制备成太阳能电池器件,两种器件分别取得了2.32%与2.03%的能量转换效率。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)

光伏性质论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

0.3Pb(Mg_(0.33)Nb_(0.67))O_3-0.7PbTiO_3(PMN-PT)是一种典型的钙钛矿型铁电体,它具有自发极化强度高、光生电压不受材料本征带隙影响等优点。铁电体的开路电压很高,但是它产生的短路电流较弱。为了发挥更大的性能、体现更高的价值,故提高铁电光伏器件的短路电流显得至关重要。基于该问题,本论文将探索提高PMN-PT极化后短路电流的方法。本论文采用了半导体薄膜电极收集载流子,利用半导体缓解铁电单晶极化后表面束缚电荷的屏蔽问题。主要研究内容如下:首先,研究金属电极对PMN-PT光伏性质的影响。发现PMN-PT具备良好的光伏性质和铁电性质,最大开路电压为-0.9 V,短路电流密度为146nA/cm~2。这是由于金电极(功函数为5.1 eV)与银电极(功函数为4.26 eV)功函数的差异产生的。其次,研究p型半导体SnSe薄膜电极(功函数为4.37 eV)与银电极(功函数为4.26 eV)对PMN-PT光伏性质的影响。发现PMN-PT的最大开路电压为-1 V,短路电流密度为100 nA/cm~2。表明载流子收集能力与空穴浓度无关,与两电极功函数差异大小有关。再次,研究n型半导体SnSe_2薄膜电极(功函数为5.54 eV)和Ag电极(功函数4.26 eV)对PMN-PT光伏性质的影响。发现PMN-PT的最大开路电压为-1.2 V,短路电流密度为627 nA/cm~2,表明两电极功函数差异越大,短路电流密度越大,并能有效削弱极化后PMN-PT表面束缚电荷的屏蔽效果。最后,研究了双层半导体薄膜电极对PMN-PT光伏性质的影响。发现PMN-PT的最大开路电压为-2.3 V,短路电流密度为229 nA/cm~2,进一步说明两电极的功函数差异越小,收集载流子能力越弱。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

光伏性质论文参考文献

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光伏性质论文-刘建达,胡丹丹
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