收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

有机太阳能电池中的光物理过程研究

陈向东  
【摘要】: 有机太阳能电池以其清洁、可弯曲和易于大面积制作等优点成为新能源研究中的热点,而有机太阳能电池要真正成为一种低成本、有市场竞争力的可替代绿色能源,首先必须在光电转换效率方面取得突破。在有机太阳能电池中,激子复合是影响光电转换效率的重要因素,为了洞悉有机太阳能电池中的光致电子转移机理,本文以马库斯(Marcus)电子转移理论为基础,通过荧光猝灭重点研究低聚噻吩与富勒烯间的光致电子转移规律。主要研究工作及取得的创新性成果如下: (1)由于低聚噻吩与富勒烯的吸收谱存在交迭,研究中将不可避免地遇到内滤效应影响的问题。荧光内滤效应的作用将会对光谱测量产生不可忽视的干扰,使得实验数据不能真实反映荧光猝灭的程度,从而也就无法正确地分析材料间的电子转移效率。针对这一难题,本文首先就内滤效应中的竞争吸收和再吸收过程对荧光猝灭率的影响机理分别进行了研究,通过建立二元系统混合吸收的物理模型,提出了去除内滤效应影响的校正方法,为获取正确可靠的荧光猝灭率提供了保障,也为解决内滤效应影响这一光谱分析中的共性问题提供了一条新的途径。 (2)施主、受主间的电子转移过程宏观地体现为荧光的猝灭,通过荧光分析就能研究低聚噻吩与富勒烯间的电子转移效率。借助本文所发明的校正方法,首次对低聚噻吩(3T~7T)与富勒烯(C_(60)、C_(70)、C_(84))间的荧光猝灭进行了系统性研究,发现了光致电子转移效率随低聚噻吩分子链长及富勒烯电子亲和力变化的规律;同时,根据Marcus的电子转移理论,对描述电子转移可能性的自由能变化进行了研究,利用Weller方程对所发现的电子转移规律进行了印证。 (3)为了了解取代基对电子转移效率的影响,本文首次对引入取代基的三联噻吩(3P)与富勒烯(C_(60)、C_(70)、C_(84))间的荧光猝灭进行研究,并与参照材料(5T)进行了对比分析,结果表明其与富勒烯间的电子转移效率同样依赖于富勒烯的电子亲和力,且荧光猝灭率有所上升,但引入取代基后,光吸收及本征荧光强度有所下降。研究结果对于有机光敏材料的合成具有指导意义。 (4)有机太阳能电池的制备技术是实现太阳能转化为电能的关键。本文对基于低聚噻吩(6T、7T)和富勒烯(C_(60)、C_(70))的有机太阳能电池的制备进行探索性研究,取得了阶段性进展和实践经验,为今后研究工作的深入开展奠定了基础。 本文的研究工作得到国家自然科学基金的资助(项目编号:20573030)。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;加拿大国家研究理事会研究开发有机太阳能电池[J];中国科技信息;2011年14期
2 ;加拿大国家研究理事会研究开发有机太阳能电池[J];企业技术开发;2011年13期
3 ;有机太阳能电池效率提高至6.5%[J];电子元件与材料;2008年02期
4 田禾;;有机太阳能电池有望商品化[J];国际学术动态;2002年01期
5 庄陶钧;刘亚东;;有机太阳能电池技术及市场展望[J];光机电信息;2010年08期
6 杜以会;;太阳能电池与储能设备技术的开发[J];农业工程技术(新能源产业);2010年11期
7 张福俊;;有机太阳能电池的工作原理及研究进展[J];物理教学;2010年10期
8 叶子;;有机太阳能电池理论转换效率接近100%[J];技术与市场;2010年10期
9 郑冬冬;;综研化学和神户大学开发出p型半导体P3HT的新合成法,可用于有机太阳能电池[J];半导体信息;2011年02期
10 林鹏,张志峰,熊德平,张梦欣,王丽;有机太阳能电池研究进展[J];光电子技术;2004年01期
11 ;德国有机太阳能电池转化效率破世界记录[J];光机电信息;2009年08期
12 ;德国有机太阳能电池转化效率破世界记录[J];电子元件与材料;2009年10期
13 陈尚庸;有机太阳能电池[J];自然杂志;1980年01期
14 徐明生,季振国,阙端麟,汪茫,陈红征;有机太阳能电池研究进展[J];材料科学与工程;2000年03期
15 ;有机太阳能电池既可自组装又能自我修复新型“迷你”电池的理论光电转换效率接近100%[J];炭素技术;2010年05期
16 李炳田,任斌,黄河;有机太阳能电池研究进展[J];中山大学学报(自然科学版);2003年S1期
17 ;日新月异的光伏技术[J];军民两用技术与产品;2011年03期
18 ;海外科技[J];机电工程技术;2005年02期
19 ;太阳能电池未来趋势:有机太阳能电池[J];技术与市场;2010年12期
20 周洪英;;科学家有望开发出低成本性能卓越的有机太阳能电池[J];功能材料信息;2010年Z1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 雍雪;张景萍;;各向同性/异性的苯并二噻吩类有机共轭小分子光物理性质理论研究[A];中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集[C];2012年
2 田慧;徐昊;杨利营;印寿根;;采用PEO为阴极修饰层提高有机太阳能电池的稳定性[A];全国第八届有机固体电子过程暨华人有机光电功能材料学术讨论会摘要集[C];2010年
3 范斌;田清勇;白华;;可溶性小分子有机太阳能电池[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
4 陈涛;仰志斌;彭慧胜;;基于碳纳米管纤维的有机太阳能电池[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
5 仰志斌;陈涛;何瑞旋;彭慧胜;;基于取向碳纳米管膜的柔性有机太阳能电池[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
6 马廷丽;;柔性及叠层薄膜有机太阳能电池研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
7 耿延候;卜腊菊;曲建飞;谢志元;闫东航;王佛松;;D-A型单分散共轭液晶齐聚物及其组装结构[A];2010年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会(暨第十一次全国高分子液晶态与超分子有序结构学术论文报告会)会议论文集[C];2010年
8 李健民;谭华;聂凯旋;黄颖;王亚飞;邓先平;姜鹏程;刘煜;朱卫国;;9-(二辛基甲基)-2,7-咔唑-alt-5,7-(二噻吩-2基)-2,3-二苯基噻吩并[3,4-b]吡嗪共聚衍生物的合成及其光伏性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第11分会场摘要集[C];2012年
9 吴冰;刘彭义;李艳武;常鹏;;Rubrene/C_(60)结有机太阳能电池的阳极改性及偏压处理研究[A];薄膜技术高峰论坛暨广东省真空学会学术年会论文集[C];2009年
10 席曦;王振交;杨辉;乔琦;季静佳;陆红艳;李果华;;有机太阳能电池ITO电极的光刻制备法及其研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(4)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈向东;有机太阳能电池中的光物理过程研究[D];合肥工业大学;2010年
2 黄江;有机太阳能电池的电荷转移态等效电路和多重电荷分离界面研究[D];电子科技大学;2012年
3 乔芬;基于聚合物的有机太阳能电池的研制与表征[D];大连理工大学;2010年
4 马朝柱;有机太阳能电池电学模型与数值研究[D];兰州大学;2011年
5 周印华;有机聚合物体异质结太阳能电池:分子结构,表面形貌与新型器件结构[D];吉林大学;2008年
6 于伟利;电沉积制备聚噻吩有序微结构及有机太阳能电池[D];吉林大学;2009年
7 张光;有机光伏二极管的光电子性能研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
8 李卫民;聚合物太阳能电池机理及实验研究[D];华中科技大学;2009年
9 林慧;ITO导电基板与有机光电器件的制备及特性研究[D];电子科技大学;2008年
10 沈亮;新型结构异质结太阳能电池的研究[D];吉林大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张密;阳极修饰对于有机太阳能电池特性影响的研究[D];电子科技大学;2011年
2 李占峰;聚合物有机太阳能电池器件的性能研究[D];河北大学;2011年
3 曲家利;新型给受体分子的光电性质研究[D];吉林大学;2010年
4 钱一冰;阴极功函数对全湿法制备的有机太阳能电池性能的影响[D];北京交通大学;2012年
5 叶怀英;立构规整性的噻吩苯并噻二唑交替齐聚物及聚合物的研究[D];湘潭大学;2011年
6 杨汀;基于酞菁类金属配合物的有机太阳能电池研究[D];兰州大学;2012年
7 史绍华;有机太阳能电池中电极修饰的研究[D];大连理工大学;2012年
8 闫鹏;聚合物和小分子有机太阳能电池的制备和表征[D];大连理工大学;2012年
9 范学东;基于三元体系混合物有机太阳能电池的研究[D];北京交通大学;2010年
10 周子游;银纳米颗粒表面等离子体增强有机太阳能电池研究[D];中南大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘霞;有机太阳能电池既可自组装又能自我修复[N];科技日报;2010年
2 记者 毛黎;美评估有机太阳能电池对环境的影响[N];科技日报;2010年
3 蔡佳;美国研发可拉伸有机太阳能电池[N];中国建材报;2011年
4 记者 顾钢;德支持企业开发有机太阳能电池[N];科技日报;2007年
5 记者 邰举;叠层型有机太阳能电池接近商用[N];科技日报;2007年
6 记者 冯海波 通讯员 龚华萍;已在发电效率上取得重要进展[N];广东科技报;2008年
7 张德强 高裕弟 刘嵩;触摸未来电子生活[N];计算机世界;2006年
8 ;光能转换为电能的光电塑料技术[N];科技日报;2006年
9 本版编辑张浩 郑晓春 邓国庆 毛黎 何屹 顾钢 何永晋;2007年世界科技发展回顾(七)[N];科技日报;2008年
10 刘林森;世界各国加快太阳能应用[N];中国经济导报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978