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文檔簡介
1、有機(jī)光伏器件效率較低的一個(gè)主要原因就是對太陽光的吸收譜較窄。因此,在以PPV衍生物與富勒烯及其衍生物的摻雜體系為功能層的光伏器件中,我們通過復(fù)合染料來拓展器件吸收譜,以此提高光生載流子的產(chǎn)生幾率,使光伏器件的性能得到提高。 本論文中,我們利用酞菁類染料作為其復(fù)合材料,采用聚合物/染料共摻制備復(fù)合薄膜光伏器件以及聚合物/染料分層制備層疊光伏器件這兩種器件結(jié)構(gòu),通過優(yōu)化摻雜比例和功能層的膜厚,使器件的性能都得到了有效的提高。
2、 同時(shí),在染料敏化納米晶TiO2太陽能電池(DSSC)中,為了解決其中液態(tài)電解質(zhì)帶來的諸多問題,我們研究了以聚合物MEH-PPV或有機(jī)小分子CuPc為固態(tài)電解質(zhì)的DSSC電池,即染料敏化異質(zhì)結(jié)太陽能電池(DSH)。 1)分別研究了酞菁氧鈦(TiOPc)以不同的質(zhì)量比例共摻對單層MEH-PPV光伏器件和MEH-PPV:C60體異質(zhì)結(jié)型光伏器件性能的影響。共摻TiOPc都拓寬了原器件對可見光的吸收譜。MEH-PPV與TiOPc在其最
3、佳共摻比例1:2(wt)時(shí),器件短路電流密度Jsc和轉(zhuǎn)化效率η分別比無TiOPc摻入的原器件提高了約40%和60%;同時(shí),Voc也有不同程度的提高。而MEH-PPV:C60與TiOPc在其最佳共摻比例1:5(wt)時(shí)的器件,其Jsc和η則分別比原器件提高了約70%和90%。 2)分別研究了蒸鍍不同厚度酞菁銅(CuPc)層對MEH-PPV:PCBM以及MEH-PPV:C60兩種體異質(zhì)結(jié)型光伏器件性能的影響。蒸鍍一定厚度的CuPc,
4、同樣能夠拓展原器件對可見光譜的覆蓋。兩種器件都在CuPc厚度為8nm時(shí)性能最佳,相比于無CuPc層的原器件,MEH-PPV:PCBM復(fù)合體系的Jsc和η都提高了約80%;MEH-PPV:C60復(fù)合體系的Jsc和η則分別提高了約150%和175%。 3)通過對比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):以MEH-PPV為空穴傳輸層的DSH電池,在空穴傳輸層厚度為80nm時(shí)器件性能最優(yōu):Jsc,Voc和η分別為3.85mA/cm2,0.96V和1.34%;而以Cu
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