ZnO晶須的制備及其在聚合物太陽能電池中的應(yīng)用.pdf

1、聚合物/無機(jī)納米晶太陽能電池有效結(jié)合了有機(jī)半導(dǎo)體與無機(jī)納米粒子各自的特點(diǎn)及其產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)，既具有無機(jī)納米晶化學(xué)穩(wěn)定性好、載流子遷移率高等優(yōu)點(diǎn)，又同時(shí)具有有機(jī)高分子材料可加工性、良好的柔韌性和吸收系數(shù)高等特點(diǎn)，成為當(dāng)今太陽能電池研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，受到越來越多的重視。
　　本課題以制備出ZnO納米晶須并以其與聚合物共混制成的復(fù)合體系為研究對(duì)象，將納米ZnO晶須作為電子受體引入到雜化體相異質(zhì)結(jié)中，旨在提高激子的分離程度與電子的傳輸率

2、，以期制備出高能量轉(zhuǎn)化率的穩(wěn)定存在的光伏電池，同時(shí)降低制作成本。主要內(nèi)容如下：
　　首先是ZnO納米材料的制備與表征。采用兩種方法制備，其一是采用微乳液復(fù)合水熱法制備了四針ZnO晶須，利用熱重分析(TG)、X射線衍射(XRD)以及掃描電鏡(SEM)等儀器對(duì)所得的ZnO納米晶須的性質(zhì)進(jìn)行了表征。所得晶須尺寸約為100-200 nm。其二是采用油相法制備了四針狀納米ZnO晶須，并用透射電鏡(TEM)對(duì)得到的ZnO晶須進(jìn)行了表征，尺寸大

3、約為20-40 nm。
　　其次是鋁摻雜ZnO晶須的合成。在微乳液水熱法制備ZnO晶須過程中，通過加入硝酸鋁獲得鋁摻雜ZnO晶須，并對(duì)生成的ZnO品須進(jìn)行表征。鋁的摻雜對(duì)晶須形貌的演變有重要的影響。
　　最后是光伏器件的制備和性能測試與效率分析。將兩種方法制得的ZnO作為電子受體，分別制成MEH-PPV：ZnO及MEH-PPV：ZnO：PCBM電池，并對(duì)它們的電池性能進(jìn)行比較，對(duì)結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并討論了進(jìn)一步的研究方向