聚噻吩的电化学合成及p3htpcbm体异质结光伏器件的制备

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1、北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。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结果由本人承担。作者签名：查堡叁日期：-=刑关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位

2、论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口论文暂不公开(或保密)注释：本学位论文属于暂不公开(或保密)范围，在一年解密后适用本授权书。口非暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。作者签名：垄堡日期：!些生!导师签名：!虱塑日期：塑!生：!：l学位论文数据集中图分类号TQl5学科分类号430．5099论文编号1001020141294密级学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名李健学号2011201294获学位专业名称材料科学与工程获学位专业代码080500课题来源自选研究方

3、向新型光伏材料论文题目聚噻吩的电化学合成及P3HT／PCBM体异质结光伏器件的制备关键词聚(3一己基噻吩)，聚(3-滨噻盼)，电化学合成，体异质结论文答辩日期2014．5．24s论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师周海教授北京石油化工学院高分子材料评阅人1陈晓农教授北京化工大学高分子材料评阅人2卢一民教授北京石油化工学院高分子材料评阅人3评阅人4评阅人5答辩委受蝴陈晓农教授北京化工大学高分子材料答辩委员1武光明教授北京石油化工学院纳米材料答辩委员2崔秀国教授北京石油化工学院纳米材料答辩委员3刘太奇教授北京石油化工学院环境材料答辩委员4

4、卢一民教授北京石油化工学院高分子材料答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB厂r13745．9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。聚噻吩的电化学合成及P3HT／PCBM体异质结光伏器件的制备摘要聚噻吩作为导电聚合物中的典型代表，具有较高的导电性和环境稳定性，在电学和光伏方向有着巨大的应用前景。电化学合成法简单快捷，可以在电极上直接成膜。相比于已经商业化的太阳能电池，有机太阳能电池优点明显：价廉，制作简单，有巨大的发展

5、前景。本实验在三氟化硼乙醚体系下用电化学方法制备了聚3一己基噻吩、聚3一溴噻吩，并对得到的聚合物膜进行了表征，研究了聚合物膜的性能。选择P3HT／PCBM型的体异质结器件，探究了活性层厚度和质量比率对器件性能的影响。得到如下结果：1．以ITO为工作电极，三氟化硼乙醚为溶剂，聚合生成优异稳定性和活性的聚3一己基噻吩。探索不同方法和条件，得到了最优光学、电学、形貌膜的电化学合成条件。将聚3一己基噻吩膜制成器件，并通过添加PEDOT层对器件性能进行了改善。2．以ITO为工作电极，三氟化硼乙醚为溶剂，合成稳定的和活性高的聚3一溴噻吩。通过采用不同溶剂清洗，解决了膜脆易裂的问题，为改

6、善膜性能提供了新的思路。通过不同合成条件的探索，得到了最优的光学、形貌的合成条件，并将聚合物膜制成单层肖特基器件。3．采用旋涂方法，制得了ITO／PEDOT：PSS／P3HT：PCBM／Al结构的异质结太阳能器件，研究了活性层厚度、P3HT：PCBM质量比率、碘掺杂对电池性能的影响。结果显示，在P3HT：PCBM质量比率一定条件下，厚度为l10nm时，器件整体性能达到最优。在活性层厚度一定条件下，P3HT：PCBM比率为1：O．6时，器件整体性能达到最优。对异质结太阳能器件进行碘掺杂实验，结果发现经过碘掺杂的器件转换效率提高了6倍，显示了掺杂改性对电池性能的巨大改善作用。关

7、键词：聚(3一己基噻吩)，聚(3一溴噻吩)，电化学合成，体异质结II摘要STUDYoFTHEELECTRoCHEⅣⅡCALSYNTHESIS0FTmoPHENEANDTHEPREPARATIONoFP3HT／PCBMBULKHETEROJUNCTIONDEⅥCESABSTRACTAsatypicalrepresentativeofconductingpolymer,polythiophenehasahi曲conductivityandenvironmentstability,italsohasgreatapplic