中文题名: | 金属半导体复合纳米粒子的相转换及其在聚合物太阳能电池中的应用 |
姓名: | |
保密级别: | 公开 |
论文语种: | 中文 |
学科代码: | 070301 |
学科专业: | |
学生类型: | 学士 |
学位: | 理学学士 |
学位年度: | 2017 |
学校: | 北京师范大学 |
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第一导师姓名: | |
第一导师单位: | |
提交日期: | 2017-05-18 |
答辩日期: | 2017-05-16 |
中文关键词: | 聚合物太阳能电池 ; 金属半导体复合纳米粒子 ; 相转换 |
中文摘要: |
体异质结(BHJ)太阳能电池以聚合物富勒烯结构为基础,其成本低,制造精密等优点,为更加高效合理地利用太阳能电池提供了可靠的途径。要提高聚合物太阳能电池的效率,需要提高电池中活性层的厚度,但活性层厚度的增加会使激子的复合几率增加。贵金属纳米粒子具有的局域表面等离激元共振(LSPR)效应,能够增强活性层对于入射光的吸收;此外,相对原子质量较大的贵金属纳米粒子可以有效地反射和散射入射光,从而增加入射光在活性层中的有效光程。因此,在聚合物太阳能电池中添加金属纳米粒子提供了增加该类电池光吸收的可能性,从而使产生的光生载流子数增加进而提高电池的能量转化效率。基于以上研究背景,本论文主要开展了以下两方面工作:一方面,合成由经典的含胺类配体(油胺OLA)包覆的硫化铜纳米粒子,它们表现出较强的疏水性,通过采用含有巯基(-SH),硫氰根(-SCN)等官能团的小分子进行配体交换,实现了纳米粒子从非极性溶剂到极性溶剂的相转换,使纳米粒子在乙醇等极性溶剂中稳定存在。之后我们再次利用该方法,成功实现了自制异质结构的金属半导体纳米粒子的相转换,转换之后粒子的形状和大小未发生改变,且单分散性增强。另一方面,把分散到乙醇中的金属半导体纳米粒子通过旋涂的方法,作为界面层掺杂在PEDOT:PSS层与聚合物活性层之间,研究其对PTB7-Th:PC71BM聚合物电池器件性能的影响。研究结果表明掺杂异质结构的金属半导体纳米粒子后,器件的效率由4.77%提高到5.07%。
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参考文献总数: | 23 |
馆藏号: | 本070301/17069 |
开放日期: | 2017-11-09 |