导读:本文包含了有机小分子太阳电池论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:阴极界面材料,钙钛矿太阳电池,有机太阳电池
有机小分子太阳电池论文文献综述
刘勇[1]（2018）在《水/醇溶型有机小分子的合成及在钙钛矿太阳电池或有机太阳电池中的应用》一文中研究指出化石燃料是不可再生能源,储量也是有限的。为了人类社会的可持续发展,急需开发出可替代化石燃料的能量获取技术,这种技术应是绿色环保与可再生的。太阳能就是其中一种有望替代化石燃料的能量来源。有机太阳电池和钙钛矿太阳电池是将太阳能转化为电能的一种装置,实现了对太阳能的捕获与转化还具有可打印加工,轻薄柔性,制造成本低等优势,随着研究的深入,有机太阳电池的光电转化效率已经突破13%,钙钛矿太阳电池的光电转化效率已突破22%,器件的寿命和稳定性也得到部分改善,商业化道路也越来越明朗。有机太阳电池和钙钛矿太阳电池的器件结构包括ITO,阳极界面,有机给受体活性层(或钙钛矿),阴极界面和阴极,其中活性层(或钙钛矿)是整个太阳电池的核心,激子的产生与分离就发生在活性层部分;而界面材料的作用主要体现在修饰活性层与电极表面的缺陷,降低载流子提取势垒,促进各层之间形成欧姆接触等等。界面材料的好坏也会严重制约着有机太阳电池和钙钛矿太阳电池的寿命、稳定性与转化效率的提升。本文的工作主要是太阳电池阴极界面材料的设计与合成,并通过各种光学,电学等表征手段,来探讨阴极界面材料在太阳电池中的具体作用。在第二章中,我们设计并合成出一种以卟啉为核,以吡啶季铵盐为功能化基团的有机小分子m-PYBr ZnPor和m-PYIZnPor。卟啉具有很大的π共轭环,电子在分子内能够很好的发生离域,且卟啉环还具有4个可修饰位点和1个金属配位位点,因此具有广阔的研究与改进空间。我们将m-PYBrZnPor应用于钙钛矿太阳电池中,取得了不错的器件效率,对比常用材料BCP(2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲啰啉),钙钛矿器件的光电转化效率(PCE)最高达到17.5%,获得12%的提升。经表征数据分析,器件效率的提高得益于卟啉吡啶季铵盐对阴极银电极的修饰作用。卟啉吡啶季铵盐的引入使得银电极的功函数从-4.76 eV降低到-4.02 eV,功函数的降低有效提高了阴极对电子的提取效率,从而提升了电池的开路电压V_(OC)和填充因子FF,从而提高了电池的光电转化效率(PCE)。在第叁章中,我们设计并合成出2个基于DPP(吡咯并吡咯二酮)氨基芴的D-A-D型有机小分子界面材料,DPPFN和DPPFNBr。这两个分子以DPP为核,氨基芴为臂,二者以炔键相连,扩大了分子的共轭性。DPP单元是非常好的电子受体单元且具有大平面的共轭结构,借助于D-A-D型分子分子内的电子推拉效应和大平面结构分子间的π-π堆积效应,我们预计DPPFN和DPPFNBr薄膜将有较高的电子迁移率。由于DPP单元与氨基芴单元在极性溶剂中都具有不错的溶解性,因此最终的分子DPPFN在甲醇中具有良好的溶解性,溶解度可达到10mg/1ml甲醇,因此不需要加入乙酸助溶。我们继而将DPPFN用溴乙烷离子化,成为季铵盐,得到分子DPPFNBr,醇溶性进一步提升。我们将DPPFN和DPPFNBr分别用于正装有机太阳电池中,用作阴极界面层,在PTB7:PC_(71)BM体系中均获得了8.4%的平均光电转化效率,对比以甲醇为阴极界面的器件,效率提升超过30%。在第四章中,我们合成了2个以稠环平面分子芘为核心,以氨基芴为功能化基团的有机小分子阴极界面材料PyFN和PyFNBr。这两个小分子具有吸收弱,带隙宽的特点,较宽的带隙可提高材料的空穴阻挡能力。大稠环平面分子具有较大的电子离域空间,且更有利于分子间的π-π堆积,这将提高材料薄膜的电子迁移率。这两种小分子材料在甲醇中均具有良好的溶解性,我们将PyFN和PyFNBr应用于正装有机太阳电池器件中,在PTB7:PC_(71)BM体系中,PyFN为阴极界面的器件效率可达7.46%,PyFNBr为阴极界面的器件效率可达6.86%,且从多组器件效率来看,均表现出对界面层膜厚不敏感的性质。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-05-02）
王露[2]（2017）在《功能有机小分子材料在新型薄膜太阳电池中的应用研究》一文中研究指出高效、低成本的太阳电池是解决能源短缺问题的重要方法之一,染料敏化太阳电池(DSSCs)和钙钛矿太阳电池(PSCs)作为新型薄膜太阳电池受到各国研究者密切关注和深入研究。本文设计并引入双组份有机小分子共凝胶剂到DSSCs中,在保证准固态DSSCs稳定性的同时,有效地提高了器件的光伏性能。另外,在钙钛矿中分别引入一系列酰胺类有机小分子和吡啶有机小分子。其中,疏水基团和供电子基团可以分别对钙钛矿薄膜的抗湿性能和结晶动力学进行调控,有效地改善了 PSCs的光伏性能和抗湿稳定性。本文主要通过叁方面开展:1.针对基于单组份凝胶剂的准固态DSSCs中光伏性能较差的问题,本文采用N,N-1,5-戊二基双十二烷酰胺和/N-叔丁氧羰酰胺基-3-吡啶共组装构成双组份共凝胶剂并应用在准固态DSSCs中。与单组份凝胶剂相比,双组份共凝胶网络的纤维尺寸更小,更有利于离子的传输。另外,含N原子的/N-叔丁氧羰酰胺基-3-吡啶可以和光阳极表面的氧空位结合,降低电解质/光阳极界面的电子复合。双组份共凝胶剂提高了器件的光伏性能,其光电转换效率(PCE)约6.74%,与单组份准固态DSSCs相比提高了约9%。另外,双组份共凝胶电解质的固-液相转变温度为106℃。在50℃、一个太阳光照下连续老化1000h后,基于双组份准固态DSSCs的PCE仍维持在初始值的90%以上,保证了器件的稳定性。2.针对PSCs对湿度敏感的问题,将具有双重功能性基团的酰胺类有机小分子应用到钙钛矿中。其中,双酰胺基团可通过氢键与钙钛矿晶体表面的两个I结合,从而缩小钙钛矿晶粒间距。同时,酰胺类有机小分子的烷基链具有疏水作用,可提高钙钛矿薄膜的抗湿稳定性。在避光、湿度约80%条件下放置168h后,无添加剂的PSCs的PCE降为原来的1%,而添加酰胺类有机小分子后的PSCs的PCE均保持在初始值的80%左右,这说明酰胺类有机小分子的引入可以明显提高PSCs的抗湿稳定性。3.为了提高PSCs的光伏性能和稳定性,在钙钛矿中引入一系列具有不同供电子能力和疏水性能的吡啶类有机小分子:吡啶、4-甲基吡啶和4-叔丁基吡啶。其中,具有供电子基团的有机小分子和PbI2形成路易斯酸碱配合物,调节钙钛矿结晶动力学过程,获得了致密均匀的钙钛矿薄膜,提高了钙钛矿晶体尺寸和光吸收能力、降低了钙钛矿薄膜的缺陷态密度,进而提高了 PSCs的光伏性能,且提高效果与供电子能力呈现正相关。此外,水接触角实验和PSCs湿度稳定性测试证明添加剂的疏水性能对CH3NH3PbI3薄膜的抗湿稳定性有积极作用。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-05-05）
王露,霍志鹏,桃李,朱俊,陈双宏[3]（2016）在《有机小分子自组装凝胶网络对准固态染料敏化太阳电池电子动力学的影响机制（英文）》一文中研究指出本文合成了N,N'-1,5-戊二基双月桂酰胺作为有机小分子凝胶剂,并将其应用于准固态染料敏化太阳电池(QS-DSSC)的电解质材料中.通过偏光显微镜观察到凝胶剂分子在液态电解质中形成交联凝胶网络的原位自组装过程.一方面,凝胶网络对氧化还原电对物理扩散的阻碍效应,加速了电解质/TiO_2光阳极界面的电子复合.另一方面,Li+与凝胶剂分子的酰胺基团发生锂键相互作用,减少了Li+在TiO_2表面的吸附,使TiO_2薄膜内的电子传输加快,电子注入效率(ηinj)降低,TiO_2导带边发生负移.测试表明,凝胶电池的开路电压(Voc)、单色光转化效率(IPCE)和短路电流密度(Jsc)均低于液态电解质制备的染料敏化太阳电池(L-DSSC),与上述分析结果符合,且说明电解质/TiO_2光阳极界面电子复合起了主导作用.108°C的相转变温度保证了凝胶电解质的本征稳定性,使得准固态电池在50°C和一个太阳光照条件下连续1000 h的加速老化实验中表现出优良的光热稳定性.(本文来源于《Science China Materials》期刊2016年10期）
刘红兵[4]（2016）在《新型高效有机小分子太阳电池研究》一文中研究指出新型高效有机小分子太阳电池作为下一代缓解能源危机的新型光伏器件,具有制备工艺简单、柔性、质轻及成本低等突出优势,为解决能源问题提供了一条新途径。针对其有待于进一步提高的器件效率和稳定性等问题,从其器件结构原理及性能参数分析入手,对器件效率的提高、稳定性的改善以及大面积器件的制备等方面的研究作了深入探讨。(本文来源于《电源技术》期刊2016年09期）
王坤,郭冰,国霞,张茂杰,李永舫[5]（2016）在《溶液加工的有机小分子在低受体含量高性能有机太阳电池中的应用》一文中研究指出有机太阳能电池由于具有成本低、重量轻、可制备大面积柔性器件等优点而成为近年来研究热点~([1])。小分子给体具有化学结构样式多;电子能级和迁移率容易调整;不存在批次间的差异等备受关注。传统的富勒烯衍生物相对给体光伏材料而言,通常吸收要窄,并且消光系数不高,如何降低活性层中富勒烯的含量是给体光伏材料设计所面临的一个重大挑战~([2])。基于此,我们设计并合成了一种新的A-D-A平面型有机小分子BDT-BTF,与PC71BM共混在质量比为3:1且不经过多处理时获得了5.88%的光电转换效率,此时PC71BM的含量仅有25%。研究结果表明,具有类似BDT-BTF结构的有机分子可作为高性能给体光伏材料应用于有机太阳能电池中。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十二分会：有机光伏的机遇和挑战》期刊2016-07-01）
芮云军,Tianmu,Zhang,Dewei,Zhu,Alexander,N.Cartwright,Mark,T.Swihart[6]（2016）在《利用有机小分子钝化硅纳米线表面来提高其太阳电池性能(英文)》一文中研究指出We demonstrate the fabrication of efficient hybrid solar cells based on Si nanowires(Si NWs) and poly(3,4-ethylene-dioxythiophene):polystyrenesulfonate(PEDOT:PSS). The surface of Si NWs can be passivated by diallyl disulfide(DADS) under UV illumination at room temperature to reduce the recombination of photo-generated carriers. Compared with cells employing oxide or hydrogen-passivated Si NWs, the power conversion efficiency(PCE) of devices employing DADS-passivated NWs was improved by a factor of 20 and 2, respectively. Moreover, the solar cell using DADS-passivated NWs exhibited good stability in air. This UV-initiated passivation procedure with DADS was simpler than the two step chlorination/alkylation process(usually applied for Si NW surface passivation) to form the stable Si-C bonds, which can lower the cost and improve performance of Si NW-based solar cells.(本文来源于《第十一届全国硅基光电子材料及器件研讨会论文摘要集》期刊2016-06-16）
霍志鹏,李桃,戴松元,朱俊,张昌能[7]（2015）在《基于双组份有机小分子胶凝剂的超分子凝胶电解质基准固态染料敏化太阳电池（英文）》一文中研究指出本文制备了一种由N,N?-1,5-戊二基双月桂酰胺和4-(Boc-氨基甲基)吡啶作为共胶凝剂的新型超分子凝胶电解质,并将其应用于准固态染料敏化太阳电池(QS-DSSC)中.通过偏光显微镜观察超分子凝胶电解质和由N,N?-1,5-戊二基双月桂酰胺制备的单组份凝胶电解质微观形貌的差异,并通过调制光电流谱/调制光电压谱(IMPS/IMVS)来研究两种凝胶电解质体系中的电子传输/复合动力学过程.结果表明,单组份凝胶电解质中的网络结构是由棒状纤维构成,而在超分子凝胶电解质中出现分叉纤维结构;与单组份凝胶电解质组装的QS-DSSC相比,基于超分子凝胶电解质的QS-DSSC内部电子传输更快且电子在Ti O2/电解质界面处的复合速率更慢.最终,基于超分子凝胶电解质的QS-DSSC获得了7.04%的光电转换效率,高于基于单组份凝胶电解质的QS-DSSC的光电转换效率(6.59%).(本文来源于《Science China Materials》期刊2015年06期）
李庆端[8]（2015）在《有机小分子本体异质结太阳电池的性能研究》一文中研究指出有机光伏器件具有可溶液加工、柔性、低成本等优点而受到广泛关注,而近年来慢慢得到进一步发展的可溶液加工小分子光伏器件也逐渐在效率上跟上了聚合物太阳电池的步伐。本论文主要工作是基于可溶液加工小分子材料,对光伏器件的从制备工艺方面进行优化,提高小分子太阳电池的器件性能,探索实现高效小分子太阳电池的新途径。我们首先研究了基于茚二噻吩(IDT)核系列小分子SM1,SM2为给体的小分子太阳电池性能。由于IDT核小分子良好的自结晶性,我们发现热退火处理并不能提高该体系器件性能。当以PC61BM为给体时,SM2表现出比SM1更良好的光伏性能。但当以PC71BM替代PC61BM为受体时,基于SM1小分子为给体器件性能得到极大的性能提升,而基于SM2小分子为给体器件性能却下降了。通过对活性层薄膜的原子力显微镜形貌分析,我们发现SM1与PC71BM有很好的共混性,成膜非常均匀,说明活性层具有良好的互穿网络特征。然而在SM2:PC71BM薄膜中,表面出现较大的聚集区,粗糙度过大,说明SM2与PC71BM共混性差。而且通过外量子效率谱的对比我们发现,PC71BM的加入改变了SM2的吸收,这说明PC71BM的加入影响了SM2的结晶行为,体系中有较严重的能量损失。在第二部分工作中我们首先研究了两个DPP核小分子DPP(TNa)2,DPP(TFNa)2的小分子器件性能,发现该体系小分子热退火变化明显,退火后器件性能提升巨大。通过原子力显微镜观测我们发现两个小分子中含氟原子的小分子DPP(TFNa)2具有更好的成膜性,而DPP(TNa)2薄膜表面存在大量棒状纤维。同时我们的研究发现DPP核小分子不存在上一章中IDT小分子出现的明显的受体选择现象,当以PC71BM代替PC61BM为受体,以DPP(TFNa)2为受体时得到了3.49%的能量转换效率。然后我们又初步研究了小分子以DPP(TBFu)2为给体体系小分子太阳电池的添加剂影响,为进一步研究提供基础。在第叁部分工作中,我们系统研究了基于一个DPP核小分子DPP(TBFu)2为给体的小分子倒装太阳电池,制备了转换效率为4.46%的小分子倒装太阳电池器件。我们同时研究了1,8二碘辛烷(DIO)作为添加剂,倒装器件的性能变化,最终发现DIO的加入能明显提高器件填充因子,但电流有所下降。而且当受体PC61BM比例较小时,短路电流受DIO的加入的影响较大,电流降低非常明显。而当受体比例增加时,短路电流下降的趋势就变小。通过GXID和Rso XS对薄膜进行结晶性分析,发现PC61BM加入有利于提高活性层内DPP(TBFu)2结晶性,以及DIO能明显影响PC61BM在活性层内的聚集,形成明显的相分离。(本文来源于《华南理工大学》期刊2015-04-30）
尹妮,谭宏伟,王立磊,马玉超,赵鑫[9]（2014）在《基于4,8-双噻吩取代苯并二噻吩内核的有机小分子半导体材料及其在太阳电池中的应用研究》一文中研究指出含有烷基噻吩结构的苯并二噻吩(TBDT)具有更强的π-π堆积,更高的迁移率,及更高的光电转换性能1,2。在本论文中,我们合成了四种对称结构的基于4,8-双噻吩取代苯并二噻吩内核的线性分子DCV-nT-TBDT(Fig.1)。该系列分子利用TBDT作为核心,3-己基噻吩作为π-共轭桥联单元,并在分子的两端引入受体单元,改变3-己基噻吩单元的数目和调节不同的端基,从而改变分子的结构以及共轭链的长度,以此得出π-共轭桥联单元的长度对分子结构性能的影响。此外,对其光谱吸收性能(Fig.2)、电化学氧化还原过程、分子结构量子力学模拟以及器件应用性能等进行了系统的研究。(本文来源于《中国化学会第29届学术年会摘要集——第25分会：有机光伏》期刊2014-08-04）
桃李,霍志鹏潘,旭张,昌能,戴松元[10]（2013）在《有机小分子胶凝剂在准固态染料敏化太阳电池中的应用》一文中研究指出染料敏化太阳电池(DSC)作为一种新型薄膜太阳电池,因具有价格低廉、高效等特点,受到各界的广泛关注。电解质作为DSC的主要组成部分,对电池效率和稳定性等性能有着重要的影响。本文简述了DSC工作原理及DSC用液态、固态及准固态电解质,从有机溶剂液态电解质和离子液体电解质两个方面,详细评述了有机小分子胶凝剂在准固态染料敏化太阳电池中的研究进展,并对其在准固态染料敏化太阳电池中的应用前景进行了展望。(本文来源于《化学进展》期刊2013年06期）
有机小分子太阳电池论文开题报告
（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：
高效、低成本的太阳电池是解决能源短缺问题的重要方法之一,染料敏化太阳电池(DSSCs)和钙钛矿太阳电池(PSCs)作为新型薄膜太阳电池受到各国研究者密切关注和深入研究。本文设计并引入双组份有机小分子共凝胶剂到DSSCs中,在保证准固态DSSCs稳定性的同时,有效地提高了器件的光伏性能。另外,在钙钛矿中分别引入一系列酰胺类有机小分子和吡啶有机小分子。其中,疏水基团和供电子基团可以分别对钙钛矿薄膜的抗湿性能和结晶动力学进行调控,有效地改善了 PSCs的光伏性能和抗湿稳定性。本文主要通过叁方面开展:1.针对基于单组份凝胶剂的准固态DSSCs中光伏性能较差的问题,本文采用N,N-1,5-戊二基双十二烷酰胺和/N-叔丁氧羰酰胺基-3-吡啶共组装构成双组份共凝胶剂并应用在准固态DSSCs中。与单组份凝胶剂相比,双组份共凝胶网络的纤维尺寸更小,更有利于离子的传输。另外,含N原子的/N-叔丁氧羰酰胺基-3-吡啶可以和光阳极表面的氧空位结合,降低电解质/光阳极界面的电子复合。双组份共凝胶剂提高了器件的光伏性能,其光电转换效率(PCE)约6.74%,与单组份准固态DSSCs相比提高了约9%。另外,双组份共凝胶电解质的固-液相转变温度为106℃。在50℃、一个太阳光照下连续老化1000h后,基于双组份准固态DSSCs的PCE仍维持在初始值的90%以上,保证了器件的稳定性。2.针对PSCs对湿度敏感的问题,将具有双重功能性基团的酰胺类有机小分子应用到钙钛矿中。其中,双酰胺基团可通过氢键与钙钛矿晶体表面的两个I结合,从而缩小钙钛矿晶粒间距。同时,酰胺类有机小分子的烷基链具有疏水作用,可提高钙钛矿薄膜的抗湿稳定性。在避光、湿度约80%条件下放置168h后,无添加剂的PSCs的PCE降为原来的1%,而添加酰胺类有机小分子后的PSCs的PCE均保持在初始值的80%左右,这说明酰胺类有机小分子的引入可以明显提高PSCs的抗湿稳定性。3.为了提高PSCs的光伏性能和稳定性,在钙钛矿中引入一系列具有不同供电子能力和疏水性能的吡啶类有机小分子:吡啶、4-甲基吡啶和4-叔丁基吡啶。其中,具有供电子基团的有机小分子和PbI2形成路易斯酸碱配合物,调节钙钛矿结晶动力学过程,获得了致密均匀的钙钛矿薄膜,提高了钙钛矿晶体尺寸和光吸收能力、降低了钙钛矿薄膜的缺陷态密度,进而提高了 PSCs的光伏性能,且提高效果与供电子能力呈现正相关。此外,水接触角实验和PSCs湿度稳定性测试证明添加剂的疏水性能对CH3NH3PbI3薄膜的抗湿稳定性有积极作用。
（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。
有机小分子太阳电池论文参考文献
[1].刘勇.水/醇溶型有机小分子的合成及在钙钛矿太阳电池或有机太阳电池中的应用[D].华南理工大学.2018
[2].王露.功能有机小分子材料在新型薄膜太阳电池中的应用研究[D].中国科学技术大学.2017
[3].王露,霍志鹏,桃李,朱俊,陈双宏.有机小分子自组装凝胶网络对准固态染料敏化太阳电池电子动力学的影响机制（英文）[J].ScienceChinaMaterials.2016
[4].刘红兵.新型高效有机小分子太阳电池研究[J].电源技术.2016
[5].王坤,郭冰,国霞,张茂杰,李永舫.溶液加工的有机小分子在低受体含量高性能有机太阳电池中的应用[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十二分会：有机光伏的机遇和挑战.2016
[6].芮云军,Tianmu,Zhang,Dewei,Zhu,Alexander,N.Cartwright,Mark,T.Swihart.利用有机小分子钝化硅纳米线表面来提高其太阳电池性能(英文)[C].第十一届全国硅基光电子材料及器件研讨会论文摘要集.2016
[7].霍志鹏,李桃,戴松元,朱俊,张昌能.基于双组份有机小分子胶凝剂的超分子凝胶电解质基准固态染料敏化太阳电池（英文）[J].ScienceChinaMaterials.2015
[8].李庆端.有机小分子本体异质结太阳电池的性能研究[D].华南理工大学.2015
[9].尹妮,谭宏伟,王立磊,马玉超,赵鑫.基于4,8-双噻吩取代苯并二噻吩内核的有机小分子半导体材料及其在太阳电池中的应用研究[C].中国化学会第29届学术年会摘要集——第25分会：有机光伏.2014
[10].桃李,霍志鹏潘,旭张,昌能,戴松元.有机小分子胶凝剂在准固态染料敏化太阳电池中的应用[J].化学进展.2013