本文主要研究内容
作者巫祖萍（2019）在《界面材料的修饰及其在聚合物太阳能电池的应用》一文中研究指出：聚合物太阳能电池（PSCs）作为有效利用太阳能的光电器件之一,目前的能量转换效率（PCE）已攀升到15%,但是其PCE仍远低于理论值。常见的PSCs器件有正装和倒装两种结构,且研究表明在这两种结构里加入性能优良的界面修饰层都可以显著提升器件PCE以及稳定性,因此激发了人们对界面修饰材料的研究热情。高分子材料聚（3,4-亚乙二氧基噻吩）-聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT:PSS）是最普遍使用的阳极界面层材料,而n型半导体氧化锌（ZnO）是最普遍使用的阴极界面修饰层材料。本论文通过对这两种界面材料的研究来调控界面层/有机活性层的特性从而提升PSCs器件性能,具体内容如下:（1）通过酸掺杂（有机三氟乙酸（TFA）和金氯酸（HAuCl4））调控PEDOT:PSS分子结构,使导电的PEDOT和绝缘的PSS-产生垂直相分离,明显提升导电性和功函数,而在此过程中原位合成的纳米金颗粒（Au NPs）能形成表面等离子体共振（LSPR）,与酸处理的协同作用可进一步提升电导率,之后分别将不同酸处理的PEDOT:PSS应用在PSCs的阳极界面修饰层（AILs）,发现酸掺杂可显著提升器件PCE和稳定性,P3HT:PC61BM基PSCs器件PCE从3.02%提升到了最优的4.08%,而PTB7:ICBA基的PSCs器件PCE从5.88%提升到了8.05%。（2）采用溶液生长法合成了可控的氧化锌纳米阵列（ZnO NRAs）,并在其上用连续离子层吸附反应（SILAR）法成功包覆Bi2S3,发现Bi2S3的包覆不仅可以提高ZnO NRAs的结晶性,减少表面缺陷,还可以改变有机活性层（P3HT）的结晶性,增强光吸收和激子分离。在这里,ZnO NRAs/Bi2S3作为阴极界面修饰层（CILs）的P3HT:PC61BM基PSCs器件PCE可从2.39%提升至3.57%;PTB7:PC71BM基IPSCs器件PCE可提升30.12%达到6.35%。（3）首次通过n型半导体铋氧硫（Bi2O2S）溶液直接对ZnO NRAs表面进行处理,减少了ZnO NRAs表面缺陷、增强了ZnO NRAs和有机活性层的能级匹配,提高电荷传输效率;之后将ZnO NRAs和不同浓度处理的ZnO NRAs/Bi2O2S应用在PSCs的CILs。发现P3HT:PC61BM基器件PCE可从2.47%提升到3.61%,而ITIC:PDBD-T基PSCs器件PCE可从7.76%提升至9.89%。（4）首次通过窄带隙n型半导体铋氧二硫（Bi2OS2）溶液直接对波纹状ZnO NRAs表面进行处理,增大CILs与活性层接触面积、提高了有机活性层（PTB7）的结晶性,从而增强光吸收和激子传输与分离;发现纯ZnO NRAs作为CILs的PTB7:PC71BM基和ITIC:PBDB-T基器件PCE分别为5.51%和8.03%,而ZnO NRAs/Bi2OS2作为CILs的PTB7:PC71BM基器件PCE可达到7.31%,ITIC:PBDB-T基PSCs器件可至9.94%;且器件寿命显著提高。
Abstract
ju ge wu tai yang neng dian chi （PSCs）zuo wei you xiao li yong tai yang neng de guang dian qi jian zhi yi ,mu qian de neng liang zhuai huan xiao lv （PCE）yi pan sheng dao 15%,dan shi ji PCEreng yuan di yu li lun zhi 。chang jian de PSCsqi jian you zheng zhuang he dao zhuang liang chong jie gou ,ju yan jiu biao ming zai zhe liang chong jie gou li jia ru xing neng you liang de jie mian xiu shi ceng dou ke yi xian zhe di sheng qi jian PCEyi ji wen ding xing ,yin ci ji fa le ren men dui jie mian xiu shi cai liao de yan jiu re qing 。gao fen zi cai liao ju （3,4-ya yi er yang ji sai fen ）-ju （ben yi xi huang suan ）（PEDOT:PSS）shi zui pu bian shi yong de yang ji jie mian ceng cai liao ,er nxing ban dao ti yang hua xin （ZnO）shi zui pu bian shi yong de yin ji jie mian xiu shi ceng cai liao 。ben lun wen tong guo dui zhe liang chong jie mian cai liao de yan jiu lai diao kong jie mian ceng /you ji huo xing ceng de te xing cong er di sheng PSCsqi jian xing neng ,ju ti nei rong ru xia :（1）tong guo suan can za （you ji san fu yi suan （TFA）he jin lv suan （HAuCl4））diao kong PEDOT:PSSfen zi jie gou ,shi dao dian de PEDOThe jue yuan de PSS-chan sheng chui zhi xiang fen li ,ming xian di sheng dao dian xing he gong han shu ,er zai ci guo cheng zhong yuan wei ge cheng de na mi jin ke li （Au NPs）neng xing cheng biao mian deng li zi ti gong zhen （LSPR）,yu suan chu li de xie tong zuo yong ke jin yi bu di sheng dian dao lv ,zhi hou fen bie jiang bu tong suan chu li de PEDOT:PSSying yong zai PSCsde yang ji jie mian xiu shi ceng （AILs）,fa xian suan can za ke xian zhe di sheng qi jian PCEhe wen ding xing ,P3HT:PC61BMji PSCsqi jian PCEcong 3.02%di sheng dao le zui you de 4.08%,er PTB7:ICBAji de PSCsqi jian PCEcong 5.88%di sheng dao le 8.05%。（2）cai yong rong ye sheng chang fa ge cheng le ke kong de yang hua xin na mi zhen lie （ZnO NRAs）,bing zai ji shang yong lian xu li zi ceng xi fu fan ying （SILAR）fa cheng gong bao fu Bi2S3,fa xian Bi2S3de bao fu bu jin ke yi di gao ZnO NRAsde jie jing xing ,jian shao biao mian que xian ,hai ke yi gai bian you ji huo xing ceng （P3HT）de jie jing xing ,zeng jiang guang xi shou he ji zi fen li 。zai zhe li ,ZnO NRAs/Bi2S3zuo wei yin ji jie mian xiu shi ceng （CILs）de P3HT:PC61BMji PSCsqi jian PCEke cong 2.39%di sheng zhi 3.57%;PTB7:PC71BMji IPSCsqi jian PCEke di sheng 30.12%da dao 6.35%。（3）shou ci tong guo nxing ban dao ti bi yang liu （Bi2O2S）rong ye zhi jie dui ZnO NRAsbiao mian jin hang chu li ,jian shao le ZnO NRAsbiao mian que xian 、zeng jiang le ZnO NRAshe you ji huo xing ceng de neng ji pi pei ,di gao dian he chuan shu xiao lv ;zhi hou jiang ZnO NRAshe bu tong nong du chu li de ZnO NRAs/Bi2O2Sying yong zai PSCsde CILs。fa xian P3HT:PC61BMji qi jian PCEke cong 2.47%di sheng dao 3.61%,er ITIC:PDBD-Tji PSCsqi jian PCEke cong 7.76%di sheng zhi 9.89%。（4）shou ci tong guo zhai dai xi nxing ban dao ti bi yang er liu （Bi2OS2）rong ye zhi jie dui bo wen zhuang ZnO NRAsbiao mian jin hang chu li ,zeng da CILsyu huo xing ceng jie chu mian ji 、di gao le you ji huo xing ceng （PTB7）de jie jing xing ,cong er zeng jiang guang xi shou he ji zi chuan shu yu fen li ;fa xian chun ZnO NRAszuo wei CILsde PTB7:PC71BMji he ITIC:PBDB-Tji qi jian PCEfen bie wei 5.51%he 8.03%,er ZnO NRAs/Bi2OS2zuo wei CILsde PTB7:PC71BMji qi jian PCEke da dao 7.31%,ITIC:PBDB-Tji PSCsqi jian ke zhi 9.94%;ju qi jian shou ming xian zhe di gao 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华南理工大学的巫祖萍，发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文，是一篇关于聚合物太阳能电池论文,界面修饰论文,氧化锌论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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