基于PANI-Nd2O3雙層異質(zhì)結(jié)光伏器件的制作與性能研究.pdf

1、能源問題是21世紀(jì)世界各國都非常重視的問題之一，而太陽能是取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價(jià)、人類能夠自由利用的能源。加之聚合物成本低、易合成、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，使得有機(jī)聚合物太陽能電池成為眾多年來一個(gè)倍受關(guān)注的焦點(diǎn)。本文內(nèi)容是基于PANI/Nd2O3雙層異質(zhì)結(jié)光伏器件的制作與性能研究。
　　本文以苯胺單體為原料，對甲基苯磺酸為摻雜劑，過硫酸銨為氧化劑，采用化學(xué)氧化法合成了聚苯胺(PANI)納米纖維，用標(biāo)準(zhǔn)四探針法測定了PANI的電導(dǎo)

2、率、利用SEM表征了PANI的形貌，并推斷PANI的生長過程是先形成球狀顆粒再向纖維狀轉(zhuǎn)變。
　　采用原位聚合法制備了PANI修飾的Pt電極(PANI/Pt)，根據(jù)PANI/Pt在0.1 mol·L-1H2SO4水溶液中的循環(huán)伏安(CV)曲線和PANI在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中的紫外-可見（UV-Vis）吸收光譜，計(jì)算出PANI的最高占有軌道的能級EHOMO=-4.84 eV，最低空軌道的能級ELUMO=-3.29 eV，

3、能隙Eg=1.55 eV。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PANI能隙小于太陽光的平均能量，理論上可用于太陽能的光電轉(zhuǎn)換。
　　采用溶劑蒸發(fā)法制備了器件PANI/ITO和器件Nd2O3/ITO，將這兩種器件組裝為ITO/PANI/Nd2O3/ITO雙層異質(zhì)結(jié)光伏器件。研究了ITO/PANI/Nd2O3/ITO的I-U特性曲線和負(fù)載曲線。根據(jù)負(fù)載曲線計(jì)算出ITO/PANI/Nd2O3/ITO雙層異質(zhì)結(jié)的開路電壓（UOC）為145 mV，短路電流(IS