基于新型聚合物_金属杂化透明电极的高性能无铟半透明聚合物太阳能电池研究

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1、暨南大学硕士学位论文暨南大学硕士学位论文题名（中英对照）：基于新型聚合物/金属杂化透明电极的高性能无铟半透明聚合物太阳能电池研究ANovelPolymer–MetalHybridTransparentElectrodeforHighPerformanceITO–FreeSemitransparentPolymerSolarCells作者姓名：郑文浩指导教师姓名：侯林涛及学位、职称：博士研究员学科、专业名称：凝聚态物理论文提交日期：2018年4月论文答辩日期：2018年5月答辩委员会主席：陈建教授论文

2、评阅人：学位授予单位和日期：暨南大学2018年6月暨南大学硕士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。除了文中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，也不包含为获得暨南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一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：签字日期：2018年6月12日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解暨南大学有关保留、使用学位论文的规

3、定，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，允许论文被查阅和借阅。本人授权暨南大学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、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（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：导师签名：签字日期：2018年6月12日签字日期：2018年6月12日学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话：通讯地址：邮编：暨南大学硕士学位论文摘要不同于传统的硅基太阳能电池，半透明光伏器件是聚合物太阳能电池的一大优势。半透明聚合物太阳能电池

4、可以简单的通过减少有源层厚度以及使用透明电极实现，非常适用于如太阳能窗户、太阳能窗帘等光伏建筑一体化方案。同时，在太阳能发电汽车和可穿戴电子设备方面中也具有广阔的应用潜力。本论文系统研究了一种新型的高性能聚合物/金属杂化透明电极，并把它应用在无铟半透明聚合物太阳能电池中。提出利用具有种子层和光学间隔层双功能作用的共轭聚合物PFN，通过紫外/臭氧等离子体处理，大幅提高Ag金属薄膜的光学性能和电学性能。特别−1地，经优化的PFN/Ag杂化透明电极的方阻(9.4Ohmsq)只有商业化ITO电极方阻(20.

5、0−1Ohmsq)的一半，方阻的降低有利于增强器件内部的载流子输运。此外，电极的反射光谱与电池器件有源层的吸收光谱相匹配有利于提高电池器件的短路电流密度和光线透过率。为揭示PFN/Ag杂化透明电极性能提高的原因，本论文深入研究了聚合物PFN、PFN/Ag界面以及PFN/Ag表面的物化性质及相互作用。最后，基于PFN/Ag杂化透明电极的半透明聚合物太阳能电池实现了高效率（5.02%）和高透过率（27.8%）的性能，比传统的基于ITO电极太阳能电池的光电转换效率提高35%，光线透过率比太阳能窗户的商业化

6、应用透明度标准（25%）高，展现了它在未来光伏建筑一体化系统中的巨大潜力，为有机光电子器件的设计提供了新的思路。关键词：聚合物太阳能电池；半透明；无ITO；聚合物/金属杂化透明电极I暨南大学硕士学位论文AbstractOneadvantageofthepolymersolarcells(PSCs)thatoutshinestheconventionalsiliconsolarcellsistheirpossibilitiestobemadesemitransparent.Semitransparen

7、tPSCscanbeeasilyfabricatedbyreducingthethicknessoftheactivelayersandusingtransparentelectrodes,whichwouldbeappealingforapplicationsinbuildingintegratedphotovoltaics(BIPVs)suchaselectricity-generatingfacades,shelters,roofs,andwindows.Moreover,theymayals

8、obeusedinbroadapplicationsinfuturesuchassolar-poweredautomotiveandwearableelectronics.Inthiswork,anovelpolymer-metalhybridtransparentelectrodeiselaboratelydevelopedandcomprehensivelyinvestigatedininvertedITO-freesemitransparentPSCs.Thee