基于量子点掺杂的聚合物太阳能电池研究

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1、分类号：TN36单位代码：10183研究生学号：2014514015密级：公开基于量子点掺杂的聚合物太吉林大学阳能电池硕士学位论文研究李（专业学位）锦峰吉林基于量子点掺杂的聚合物太阳能电池研究大学Thestudyofpolymersolarcellsbasedonquantumdotsdoping作者姓名：李锦峰类别：工程硕士研究方向：聚合物太阳能电池指导教师：郭文滨教授培养单位：电子科学与工程学院2017年05月————————————————————————————————基于量子点掺杂的聚合物太阳

2、能电池研究——————————————————————————————Thestudyofpolymersolarcellsbasedonquantumdotsdoping————————————作者姓名：李锦峰专业名称：集成电路工程指导教师：郭文滨教授学位类别：工程硕士论文答辩日期：年月日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，

3、应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，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，本论文不包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。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向

4、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：■硕士□博士学科专业：集成电路工程论文题目：基于量子点掺杂的聚合物太阳能电池研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：作者联系电话：摘要摘要基于量子点掺杂的聚合物太阳能电池研究在过去的几十年中，为了解决能源危机和环境问题，人们对聚合物太阳能电池做了许多研究。聚合

5、物太阳能电池与传统的硅基电池相比，具有以下优势：电池制造成本低，材料质地轻，柔性，可大面积制作等。然而聚合物太阳能电池目前的局限性也不容忽视，能量转换效率的偏低将会影响电池的推广应用。决定聚合物太阳能电池能量转换效率(PCE)的参数有开路电压（Voc），短路电流（Isc），填充因子（FF）。可以影响开路电压的因素主要有材料的功函数，给受体能极差以及活性层薄膜形貌；影响短路电流和填充因子的因素比较复杂，包括光学方面的影响和内转换效率，诸如激子分离，复合以及载流子的迁移率等。提高能量转换效率的关键之处在对于

6、新材料的开发和应用。那些能提高光子吸收率，有效的提高激子分离，减少载流子复合的材料可以被广泛采用，这也是本文的研究重点。在本论文中，我们成功制备了PF-5DTBT&PSMA量子点材料，并将其应用到以PCDTBT：PC71BM为活性层体系的反型聚合物太阳能电池中，通过这种方式来提高聚合物太阳能电池的能量转换效率，最终优化的器件的PCE达到7.40%。经过研究表明，聚合物太阳能电池转换效率提高的主要原因是短路电流密度和填充因子的提高，进一步测量我们发现PF-5DTBT&PSMA量子点掺杂可以提高器件的电学性

7、能：有利于激子的分离，减少复合，增强电荷传输和收集等。最近，利用无机量子点来提高聚合物太阳能电池的性能已经引起广泛的重视，我们研究了无镉量子点CuInS2/ZnS(CIS-Z)在PCDTBT：PC71BM体系的掺杂以提高聚合物太阳能电池的能量转换效率。最后我们制备效率最高的掺杂器件能量转换效率7.19%，相比没有掺杂的控制器件，提高了21.6%。最后我们发现，CuInS2/ZnS(CIS-Z)无镉量子点不仅有利于激子分离和产生，还能增强电荷传输特性，这些因素都为聚合物太阳能电池能量转换效率的提高做出了贡

8、献。关键词：聚合物太阳能电池；量子点掺杂；载流子迁移率IAbstractAbstractThestudyofpolymersolarcellsbasedonquantumdotsdopingInthepastfewyears,inordertosolvetheenergycrisisandenvironmentalissues,muchresearchhasbeenfocusedonsolarcells.Comparedtotheirino