聚合物光伏器件和染料敏化太陽(yáng)能電池柔性對(duì)電極的制備與研究.pdf

1、本論文介紹了本體異質(zhì)結(jié)型聚合物太陽(yáng)能電池(PSCs)器件和染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSCs)對(duì)電極的最新進(jìn)展。本體異質(zhì)結(jié)型聚合物太陽(yáng)能電池的給體與受體的界面形態(tài)是影響能量轉(zhuǎn)換效率的一個(gè)重要因素。因此,本論文研究了光活性層的相態(tài)結(jié)構(gòu)與聚合物PSCs器件的光伏性能之間的關(guān)系,同時(shí)制備了效率相對(duì)較高的雙給體聚合物太陽(yáng)能電池器件。對(duì)電極是影響染料敏化太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率以及制備成本的關(guān)鍵因素之一,但是昂貴的鉑對(duì)電極限制了DSSCs的大規(guī)模應(yīng)用,

2、為此,本研究制備出了高效的柔性炭氣凝膠對(duì)電極以取代鉑對(duì)電極。其主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.制備并優(yōu)化了以(苯乙撐-三噻吩)共聚物為給體,PCBM為受體的聚合物太陽(yáng)能電池器件,并研究了給體與受體在不同比例混合時(shí)的活性層的微相分離結(jié)構(gòu);以具有給電子支鏈的聚合物和吸電子支鏈的聚合物共同作為電子給體材料,用于制備PSCs器件,以提高激子的壽命和傳輸長(zhǎng)度,從而提高PSCs的光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果表明,以單一聚合物制備的器件的能量轉(zhuǎn)換效率分別為1

3、.75％和1.49%,而以兩種聚合物同時(shí)作為給體的器件,在沒(méi)有經(jīng)過(guò)高溫退火的條件下,其能量轉(zhuǎn)換效率效率達(dá)到了1.97%。
　　2.分別以炭氣凝膠、炭黑和活性炭在不銹鋼網(wǎng)基底上制備了柔性的染料敏化太陽(yáng)能電池對(duì)電極,通過(guò)掃描電鏡、比表面積、孔徑分布、電化學(xué)阻抗和光伏性能測(cè)試來(lái)研究對(duì)電極的光物理與光化學(xué)性質(zhì)。結(jié)果表明,具有較高比表面積的中孔炭氣凝膠具有遠(yuǎn)比炭材料如炭黑、石墨等更好的催化還原活性,其催化活性甚至還超過(guò)了比表面積是兩倍于炭氣