有機-無機雜化太陽電池中光誘導(dǎo)電荷分離與復(fù)合過程研究.pdf

1、有機-無機雜化太陽電池是目前太陽能研究領(lǐng)域的熱點研究方向。相對于無機太陽電池和有機太陽電池，有機-無機雜化太陽電池綜合了無機太陽電池與有機太陽電池的優(yōu)勢，因而受到廣泛關(guān)注，但是雜化電池的光電轉(zhuǎn)換機理尚不明了。為了提高雜化電池的性能，推動雜化電池的產(chǎn)業(yè)化進程，我們必須搞清楚雜化電池中光生載流子的動力學(xué)過程。
　　隨著超短脈沖激光技術(shù)的日益成熟，瞬態(tài)時間分辨光譜技術(shù)得到快速發(fā)展，目前已經(jīng)在物理和化學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。該技術(shù)主要用于

2、測量物質(zhì)在光激發(fā)后產(chǎn)生的瞬態(tài)物種（激發(fā)態(tài)、自由基碎片等）的性質(zhì)。光生載流子的產(chǎn)生、輸運、復(fù)合是太陽電池光電轉(zhuǎn)換中的最關(guān)鍵的三個過程，這三個物理過程的時間尺度在飛秒到毫秒的數(shù)量級。本論文的研究目的在于運用快速響應(yīng)實驗技術(shù)探明有機-無機雜化太陽電池材料在這些時間尺度內(nèi)的超快速光生載流子動力學(xué)過程。
　　在論文的第一章中,主要介紹了太陽能電池的基本原理、基本參數(shù)以及有機-無機雜化電池目前的研究現(xiàn)狀。在第二章中，介紹了雜化電池的生長設(shè)備、

3、表征設(shè)備以及制備雜化電池所使用的材料，重點介紹了飛秒瞬態(tài)吸收光譜原理。在論文的第三章和第四章中，利用飛秒瞬態(tài)吸收光譜技術(shù)對我們制備的有機-無機雜化太陽電池中光誘導(dǎo)電荷分離與復(fù)合過程進行系統(tǒng)的表征與分析。我們制備的太陽電池主要是基于PbI2/C60與Se/C60構(gòu)成的異質(zhì)結(jié)。同時，我們對瞬態(tài)吸收光譜中的各個特征信號的動力學(xué)過程進行了e指數(shù)擬合，結(jié)果表明在異質(zhì)結(jié)PbI2/C60中，光生載流子在泵浦光照射后600fs內(nèi)產(chǎn)生，隨后經(jīng)歷了壽命為6