有机小分子光伏器件设计与研究硕士学位论文

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1、分类号密级UDC编号中国科学院研究生院硕士学位论文有机小分子光伏器件设计与研究ClassifiedIndexConfidentialgradeUDCNumberThesisApplyingforaMasterDegreetotheChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysicsChineseAcademyofScienceDesignandresearchonsmallmolecularweightorganicphotovoltaicdevicesTaojunZhuangDirectedbyProf.Be

2、iChuChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofScience,China2011独　创　性　声　明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。据我所知，除了特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：　　　　　日期：　　　　　　　学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解中国科学院研究生院及中国

3、科学院长春光学精密机械与物理研究所有关保留、使用学位论文的规定，即：中国科学院研究生院及中国科学院长春光学精密机械与物理研究所有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国科学院研究生院及中国科学院长春光学精密机械与物理研究所可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：　　　　　指导教师签名：　　　　　　日　　期：　　　　日　　　　期：　　　　　学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话：通讯地址

4、：邮编：摘要学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以

5、采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I摘要有机小分子光伏器件设计与研究摘要有机光伏器件由于具有成为低成本、柔性的可再生能量转换装置的潜力，近些年来受到人们的广泛关注。本论文对有机小分子光伏器件结构设计和物理过程进行了研究，目的就在于改善有机光伏器件的效率和稳定性。通过在有机小分子太阳能电池CuPc/C60和TiOPc/C60的阳极ITO表面分别制备了一层Ag纳米颗粒，并采用MoO3作为阳极缓冲层，使器件的性能均得到有效改善。Ag纳米颗粒的引入所形成的表面等离子激元共振可提高有

6、机光活性层的吸收效率和光生激子的分解效率；而MoO3阳极缓冲层则有效抑制了光生激子在有机/金属界面处发生猝灭。最终在保持器件其它性能不变的情况下提高了短路电流，进而使器件的能量转化效率得到改善。通过引入一种薄Bphen层和厚SnCl2Pc层组成的复合激子阻挡层，使得有机光伏器件的效率和寿命均得到提高，其中的Bphen层和SnCl2Pc层分别起到阻挡光生激子和调节光场的作用。由于SnCl2Pc具有较高的电子迁移率且LUMO能级与受体相匹配，使得在复合激子阻挡层中能实现大厚度的SnCl2Pc层。与采用传统BCP激子阻挡层的有机光伏器件相比，使用这种复合激子阻挡层

7、的器件的能量转化效率提高了27%。同时，由于复合君子阻挡层中的厚SnCl2Pc层能有效的阻止水、氧气扩散进入器件，使得有机光伏器件的寿命也得到了改善。关键词：有机光伏；金属等离子体激元；MoO3；激子阻挡层；SnCl2PcIAbstractDesignandresearchonsmallmolecularweightorganicphotovoltaicdevicesTaojunZhuang（CondensedMatterPhysics）DirectedbyProf.BeiChuAbstractOrganicphotovoltaic(OPV)devicesh

8、avegainedconsiderableatten