氧化鈦修飾層的制備及其對聚合物太陽能電池性能的影響.pdf

1、能源和污染問題伴隨人類的腳步進入21世紀。太陽能作為清潔能源，是解決人類能源困境的最佳選擇。在太陽能的各種有效利用方式中，太陽能電池由于其可以直接將光能轉換成電能的優(yōu)點，成為最簡潔光電轉換方式。在太陽能電池研究領域，納米結構TiOx具有重要作用。納米結構TiOx薄膜制作成本較低，制備工藝簡單，結構穩(wěn)定，是提高現(xiàn)有有機薄膜太陽能電池體系的優(yōu)良材料，具有良好的發(fā)展前景。本研究采用膏體涂覆法、陽極蝕刻法、溶膠凝膠法等三種氧化鈦薄膜的制備過程制

2、備不同納米結構的氧化鈦薄膜，并將三種氧化鈦薄膜應用于以P3HT：PCBM為核心的聚合物有機薄膜太陽能電池器件中，探索不同結構氧化鈦薄膜對其影響，研究使用氧化鈦薄膜作為修飾層改進薄膜電池性能的方法。
　　全文包括四部分。第一部分是研究背景及意義。對太陽能電池進行了介紹，重點論述了聚合物太陽能電池的發(fā)展，分析了TiOx薄膜的制作方法，指出作為太陽能電池的重要材料的納米結構TiOx的性能和優(yōu)勢。介紹了國內外關于納米結構TiOx的研究及在

3、有機太陽能電池中的應用進展，提出不足和本研究的意義，并概括了本研究的主要內容。
　　第二部分重點研究了制作納米結構TiOx材料的方法及性能。對不同納米結構TiOx薄膜的制作方法進行了研究。對不同結構薄膜表面進行了SEM表征，對膜厚控制的方法進行了探索。
　　第三部分研究了不同方法制備的氧化鈦作為電極修飾層對聚合物有機薄膜太陽能電池的影響。通過在傳統(tǒng)聚合物有機薄膜太陽能電池器件中加入不同結構的氧化鈦薄膜，觀察其對器件性能的影響

4、并分析原因，對氧化鈦薄膜進行了表征，并針對溶膠凝膠法制備的氧化鈦薄膜膜厚和器件效率的關系進行了進一步的研究，發(fā)現(xiàn)膜厚在19nm時效率最大。
　　第四部分對全文進行了總結，并對本研究方向的發(fā)展前景進行了展望。
　　本研究的創(chuàng)新點：一是探索了不同納米結構氧化鈦薄膜的制備和成膜方法及其性質，對溶膠凝膠法制膜過程中出現(xiàn)的龜裂現(xiàn)象進行了分析，并找到了合適的稀釋濃度，解決了龜裂的問題。二是通過調節(jié)陽極蝕刻法中的反應溫度，控制了氧化鈦納米