《高穩定性晶態結構有機太陽能電池的製備和性能研究》是依託廈門大學，由鄧林龍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高穩定性晶態結構有機太陽能電池的製備和性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鄧林龍
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本體異質結器件是有機太陽能電池研究的主流。但是，由於本體異質結中給體/受體結構的無序導致的載流子較大的複合以及內在的形貌不穩定性問題，限制了有機太陽能電池效率和穩定性的提高。因此，為了獲得更高的光電轉換效率和更好的穩定性，必須突破本體異質結的限制，開蘭市微轎發新型器件結構。在本項目中，我們擬開發一種高穩定性的新型的器件結構，即晶態結構有機太陽能電池。我們擬通過卟啉給體和富勒烯受體單元的有序組裝形成晶態結構，並將該結構作為有機太陽能電池的照臭享活性層以製備晶態結構有機太陽能電池；深入研究晶態活性層材料的功能基元、聚集態結構與光電轉換性能的關係，揭幾察刪示晶態活性層中微觀聚集態結構和光電轉換性能之間的構效關係規律，並研究晶態結構太陽能電體鍵池的長期穩定性問題，為新型高效、穩定的光電轉換材料和器件的開發提供新思路。
結題摘要
有機太陽能電池是新能源領域的一個研究熱點。傳統的有機太陽能電池採用本體異質結器件結構，由於本體異質結中給體/受體結構的無序導致的載流子較大的複合以及內在的形貌不穩定性問題，限制了有機太陽能電池效率和穩定性的提高。本項目主要針對以上問題，開發一種具有高穩定性的晶態結構有機太陽能電池。在本項目執行期間，我們設計合成了由卟啉給體和富勒烯受體單元有序組裝形成的晶態的富勒烯-卟啉複合物，構築了基於富勒烯-卟啉複合物活性層的晶態結構器件，並研究了晶態器件的光伏性能和穩定性問題。構築的晶態結構器件具有較高的熱穩定性，初步驗證了高穩定性晶態結構器件的可行性。此外，我們研究電子傳輸層材料、空穴傳輸層材料和晶態活性層材料對晶態結構器件光伏性能和光照穩定性的影響。研究結果發現，晶態結構電池的光伏性能主要依賴於晶態活性層薄膜的結棄料禁晶性和薄膜形貌，並且受到電子和空穴傳輸層材料的電化學性能、電荷傳輸性腳鍵良巴能和成膜性能等內在性能的影響。在晶態結構器件的光照穩定性研究方面，我們開發了由銅摻雜的氧化鎳(Cu: NiOx)作為空穴肯拳肯傳輸層材料，由富勒烯衍生物PC61BM和氧化鈰(CeOx)組成的雙電子傳輸層PC61BM/CeOx作為電子傳輸層材料的性能優異的空穴和電子傳輸層材料組合，該材料組合產生協同作用，一起提高了器件的光照穩定性。項目的研究成果為具有高效率和高穩定性的太陽能電池的發展提供了重要的參考意義。
