功能化共軛聚合物表面修飾ZnO納米粒子制備雜化太陽(yáng)能電池.pdf

1、學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得直昌太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名(手寫(xiě))：布等鎣簽字日期：Ⅻ≯年6月j日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全

2、了解直昌太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)直昌太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編本學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所和中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤(pán)版)電子雜志社將本學(xué)位論文收錄到《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》和《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》中全文發(fā)表，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向社會(huì)公眾提供信息服務(wù)。(保

3、密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書(shū))學(xué)位論文作者簽名(手寫(xiě))：和攙蔻導(dǎo)師簽名(手寫(xiě))：簽字日期：701)年占月，日簽字日期：為12年6月5日摘要IIIIIlUllUlIIIIIIIIIY2141369摘要目前，已經(jīng)商業(yè)化的主要是硅和無(wú)機(jī)半導(dǎo)體化合物為光敏材料，由于其生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高以及吸收系數(shù)低等限制了其進(jìn)一步的推廣與應(yīng)用。因此，有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池因其分子結(jié)構(gòu)可以自行設(shè)計(jì)合成、材料選擇余地大、易加工、成本低、質(zhì)量輕等特點(diǎn)，成為人們研

4、究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。但純有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率是極低的，1992年Heeger等首次發(fā)現(xiàn)共軛聚合物與C60之間存在光誘導(dǎo)超快電荷轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，同時(shí)有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池的效率得到很大的提高。由于共軛聚合物／半導(dǎo)體納米粒子雜化太陽(yáng)電池同時(shí)具備兩種材料的優(yōu)勢(shì)，這使之成為一種新的研究方向。本文首先通過(guò)SuzukiMiyaura反應(yīng)制備了末端芐基二正辛基氧化膦功能化的聚(3己基噻吩)(P3HTDOPO)，利用其對(duì)ZnO納米粒子進(jìn)行表面功能化修飾

5、，并以功能化ZnO納米粒子(P3HTDOPO@ZnO)作為活性層，組裝了雜化本體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。研究結(jié)果表明，與P3HT和ZnO納米粒子的物理共混物相比，所制備的P3HTDOPO@ZnO納米復(fù)合材料具備更好的、固定的異質(zhì)結(jié)界面，提高了ZnO納米粒子在P3HT基體中的分散性，促進(jìn)了兩組分間的電子相互作用，從而觀察到更明顯的光誘導(dǎo)電荷的轉(zhuǎn)移。在100mW／cm2光強(qiáng)的AM15G光模擬器光照下，組裝的P3HTDOPO@ZnO雜化光伏器件的性

6、能提高到0077％，其中短路電流105mAJcm2，開(kāi)路電壓為O34V和影響因子為O22。隨后，本文合成了側(cè)鏈巰基功能化的聚噻吩一一2，5聚(3己巰基噻吩)(P3HTSH)，用于ZnO納米粒子的表面功能化處理，并將P3HTSH功能化處理的ZnO納米粒子(P3HTSH@ZnO)與P3HT共混，作為活性層組裝雜化本體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。研究表明，將P3HTSH分子接枝到ZnO納米粒子的表面，可以擴(kuò)大納米復(fù)合物的吸收光譜，同時(shí)還導(dǎo)致更有效的電子