聚合物太阳能电池
18页1、摘要聚合物太阳能电池由于具有制备工艺简单、重量轻、造价低廉、容易制备大面积柔性 器件等优点得到了广泛的关注。目前聚合物太阳能器件的结构主要是本体异质结结构(BHJ) 结构。它的结构一般由以下部分组成:ITO阳极;PSS: PEDOT阳极涂层;光活性层(一 般是由给体单元(如P3HT)和受体单元(如PC60BM或PC70BM)组成);金属阴极(如 A1)。基于P3HT和PCBM的太阳能电池的效率已经达到4-5%。虽然目前报道的聚合物太 阳能电池的最高能量转换效率已经达到了 7-8%,但是相对于无机半导体太阳能电池的效率 而言还相当低。为了提高其能量转换效率,对聚合物太阳能电池进行了深入的研究仍然有 很大的重要性。关键词:聚合物;太阳能电池;反应机理AbstractPreparation technology of polymer solar cells because of its simple, light weight, low cost, easy preparation of large-area flexible devices and so on has been widel
2、y concerned. Current structures of polymer solar devices are mainly bulk heterojunction structure (BHJ) structure. Its structure generally consists of the following parts: ITO anode; PSS:PEDOT anode coating; photo-reactive layer (generally by the donor cells (P3HT) and receptor cells (such as PC60BM or PC70BM); metal cathode (Al). P3HT and PCBM-based solar cell efficiency had reached 4-5%. While polymer solar cell energy conversion efficiency of coverage has reached will expand, but as opposed t
3、o inorganic semiconductor solar cell efficiency is quite low. In order to increase its efficiency of energy conversion, in-depth studies on polymer solar cells still have great importance.Key words:polymer ; solar battery ; mechanism of reaction目录第一章 绪论 4第一节 研究意义及背景 4第二节 聚合物太阳能电池的发展历程 4第二章 聚合物太阳能电池的机理 6第一节 聚合物太阳能电池的基本原理 7第二节 聚合物太阳能电池的结构 8第三节 聚合物太阳能电池的材料 11第三章 聚合物太阳能电池面临的困境及发展前景 14第一节聚合物太阳能电池面临的困境 14第二节最新进展 15第三节前景展望 16参考文献17致谢18第一章 绪论第一节 研究意义及背景近年来,对化石能源的过度开发和利用导致全球性的能源匮乏不足,许多地方冲突甚至局部战争其 本质就是对能源
4、的争夺。不仅如此,对化石能源的开发利用所导致的各种污染、温室效应等环境问题也 越加明显。在环境危机,能源危机日渐严重的今天,寻找一种干净清洁的能源是当务之急。而在各种可 再生能源中,太阳能就是其中的最干净、清洁的一种。从某种意义来说,太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁干净的能源,如何利用好太阳能,将其转 化为我们所需要的电能和热能,是科学家们研究的目标。而其中太阳能电池能够直接将太阳能转化为电 能,所以太阳能电池是各国科学家的主要研究方向。目前来说,太阳能电池的主流还是以硅基和其他无机金属化合物为材料制作的。不过因为无机太阳 能电池的光电转换效率已达到极限,再做进一步提高近乎不可能;而单晶硅电池由于其材料价格和相当 繁琐的提纯工艺,所以其成本价格居高不下;无机太阳能电池生产工艺复杂,生产设备昂贵也导致其价 格很难下降。正是这些原因的影响,所以说,无机太阳能电池无法大规模民用商业化的程度。基于此,以有机聚合物来替代无机材料是现在才开始的一个制造太阳能电池的研究方向。由于有机 材料制作容易,柔性好,材料来源广泛,成本低等优势,从而对大范围利用太阳能,提供廉价电能具有 重大意义。但是以有机聚
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