聚3-己基噻吩及染料对固态染料敏化太阳能电池性能影响的研究

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1、分类号学号M201173024学校代码10487密级硕士学位论文聚3-己基噻吩及染料对固态染料敏化太阳能电池性能影响的研究学位申请人：张宜波学科专业：光学工程指导教师：申燕教授答辩日期：2014.1.8万方数据ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringStudyonEffectsofPoly(3-hexylthiophene)andDyeonthePerformanceof

2、Solid-StateDye-sensitizedSolarCellsCandidate:ZhangYiboMajor:OpticalEngineeringSupervisor:Prof.ShenYanHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰

3、写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，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。学位论文作者签名：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，即：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电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√

4、”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要染料敏化太阳能电池被视为是可取代传统太阳能电池的新型绿色光伏技术。然而，它的耐久性一直受到电解液腐蚀和泄露问题的制约。固态染料敏化太阳能电池采用固态空穴传输材料取代传统的电解液以提高电池的耐久性。目前而言，固态染料敏化太阳能电池效率还比较低，还不到使用相同染料传统染料敏化太阳能电池的三分之一。本论文使用聚3-己基噻吩（P3HT）作为空穴传输材料，针对目前限制固态染料太阳能电池性能的孔隙填充率、太阳光捕获能力以及复合这几

5、方面的问题进行了以下几个方面工作：(1)制备使用不同分子量P3HT的固态染料敏化太阳能电池，运用暂态光电压衰减、电荷抽取、电化学阻抗谱及光诱导介电响应等一系列测试手段研究不同分子量P3HT对固态染料敏化太阳能电池性能的影响。结果表明大分子量P3HT难以完全均匀有效地渗透进入介孔TiO2薄膜之中。(2)探讨TiO2/Dye/P3HT结构的太阳能电池中光电流产生的机理。通过对样品的光电子转化效率和荧光测试发现染料再生机制和电子传递机制能同时存在于TiO2/Dye/P3HT结构的太阳能电池中。(3)使用卟啉染料LD14

6、加强固态染料敏化太阳能电池对太阳光的捕获能力。尽管使用LD14染料器件中介孔TiO2薄膜厚度仅为200nm，但其短路电流仍比使用Z907Na染料器件大一倍。能量转化效率达到2.5%。关键词：空穴传输材料孔隙填充率钌染料卟啉染料聚3-己基噻吩I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractDye-sensitizedsolarcellsareconsideredasanemergingtechnologyinordertoreplaceconventionalsolarcells.However,liquidel

7、ectrolyteshaveadurabilityproblemduetothecorrosionofmetalcontacts.Incomparisontotheliquidelectrolytes,theefficienciesofsolid-statedye-sensitizedsolarcellsareinferior,whicharearoundonly30%oftheefficienciesobtainedwiththeliquidelectrolytes.Inviewofthis,weusedpol

8、y(3-hexylthiophene)(P3HT)asaholetransportmaterial，focusingonthepore-filling,lightharvesting,recombinationproblemsofsolid-statedye-sensitizedsolarcells,finishingthethesiswiththefollowingwo