n型有机电子传输层及其聚合物太阳能电池

《n型有机电子传输层及其聚合物太阳能电池》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号；；密级ＵＤＣ：４０巧２８７１３１５６：学号南昌大学硕±研究生学位论文Ｎ型有化电子传输层及其聚合物太阳能电池＊－ＬａｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＮｔｙｅＯｉａｎｋＥｌｅｃｔｒｏｎＴｒａｎｓｆｅｒｅｒｈｒ曲ｐｇｙｇＰｏｌｍｅｒＳｏｌａｒＣｅｌｌｓｙ胡林）培养单位（院、系；化学学院指导教师姓名、职称：陈义胚教授指导教师姓名、职称：湛烈教授申请学位的学科口类：理学学科专业名称：化学２０１６年５月２８日论文答辩日期；答辩委员会主席：襄玻

2、评阅人：２０１６年月日―、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ掠注和致谢的地方外，论文中不包含＇？．；其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他教會机．一构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡■献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。＇学位论文作者签名（手写）；丰＾签字日期：年１月＞扣］二、学位论文版巧使用授权书本学位论文作者

3、完全了解南昌大学有关保留．、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部口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。本人授权南昌大学可Ｗ将学位论文的全部或部分巧容编入有关数据库进行捡索，巧Ｗ采用影印、縮印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权北京万方数据股份有限么司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕±学位论＂文全文＂数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按章程规定享受相关权益。

4、■■■■■学位论文作者签名（手写）；．导师签名（手写）；古巧娜毕■＾￣么禾签字日期；７／？／年Ｉ月日签字日期；３＞一＾＾年＞３月＾￣论文题目／＼／聲Ｖ也傷媒孩私贫令旅Ｉ鸡节＾Ｉ率论举獻她姓名卿学号少。法＞巧巧／部￣文￣级别博ｉｎ硕±誦．院／系／所专＾．ｍ去偉采知Ｉ他哼Ｅ＿ａｉｌ备法；＂＂＾□公开□俱密（向校学位办申请获批准为保密，年＿＿月后公开）＇■．．．．■■■■，■■？？■摘要摘要聚合物太阳能电池（PSCs）由于其质量

5、轻、成本低、机械性能好而且易于实现大面积的制备等突出优点而受到学术界广泛关注。经过近几十年的发展，聚合物太阳能电池的研究已经取得了巨大的进展，目前单结太阳能电池的光电转换效率已经突破10%。进一步优化太阳能电池器件性能的方法主要包括设计合成新型光活性层材料以及制备更加高效的器件结构,而器件结构中的界面调控对于提高太阳能电池器件的光电转换效率及稳定性至关重要。优异的界面材料不仅能够调控活性层和电极等接触界面的能级使得更利于电荷的提取和收集，还能够改善活性层和相应电极之间的界面接触，最终提高器件的光电转换效率和稳

6、定性。本论文设计合成了两种新型的N型有机电子传输层材料，希望在保证较高电荷传输性能的前提下，既能够改善界面接触，又能调控界面能级结构，从而最终提高整个电池的器件性能。首先，我们设计合成了一种既能够自组装又能够聚合形成稳定结构的反应性富勒烯衍生物EEMC。由于EEMC富勒烯球的一端接了乙氧链，使得其修饰传统ZnO材料作为电子传输层时，能够与ZnO表面的羟基形成较强的氢键自组装相互作用，不仅钝化ZnO表面的电荷缺陷，还能很好改善无机材料和有机活性层之间的接触。另外，EEMC另一端的双键能够在加热的条件下聚合形成稳

7、定的网络状结构，这也保证了在修饰ZnO作为电子传输层时能够稳定存在不被上层有机活性层洗蚀掉。而且EEMC本身就是含富勒烯的N型半导体具有优异的电子迁移率，所以将EEMC修饰ZnO作为电子传输层应用到反式太阳能电池器件中，其光电转换效率明显提高，而且器件稳定性也得到显著改善；此外，为了更加进一步的改善器件工艺优化器件性能，我们还设计合成了另外一种N型的聚电解质PDPPNBr取代ZnO作为电子传输层。和传统的非共轭或P型共轭电解质不同的是，我们选用吡咯并吡咯烷酮（DPP）这一典型的N型缺电子结构作为共轭主链，侧链

8、引入极性季铵盐。PDPPNBr由于其主链为缺电子体系，而且共平面性好，使得其具有较好的电荷传输能力。而且由于其具有两亲性会在电极和活性层之间形成不对称接触，能够产生利于电子传输的界面偶极。将PDPPNBr用作PSCs的电子传输层，能有效的提高太阳能电池的器件性能，其中以PDPPNBr作为电子传输层修饰ITO能将器件效率从7.15%I摘要（ITO/ZnO/PTB7:PC71BM/MoO3/Ag）提高到