功能化共軛聚合物表面修飾ZnO納米粒子制備雜化太陽能電池.pdf

1、學位論文獨創(chuàng)性聲明學位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進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)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得直昌太堂或其他教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均己在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位論文作者簽名(手寫)：布等鎣簽字日期：Ⅻ≯年6月j日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全

2、了解直昌太堂有關保留、使用學位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關部門或機構(gòu)送交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)直昌太堂可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編本學位論文。同時授權(quán)中國科學技術(shù)信息研究所和中國學術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社將本學位論文收錄到《中國學位論文全文數(shù)據(jù)庫》和《中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表，并通過網(wǎng)絡向社會公眾提供信息服務。(保

3、密的學位論文在解密后適用本授權(quán)書)學位論文作者簽名(手寫)：和攙蔻導師簽名(手寫)：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)化的主要是硅和無機半導體化合物為光敏材料，由于其生產(chǎn)工藝復雜、成本高以及吸收系數(shù)低等限制了其進一步的推廣與應用。因此，有機聚合物太陽能電池因其分子結(jié)構(gòu)可以自行設計合成、材料選擇余地大、易加工、成本低、質(zhì)量輕等特點，成為人們研

4、究開發(fā)的熱點。但純有機聚合物太陽能電池的光電轉(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之間存在光誘導超快電荷轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，同時有機聚合物太陽能電池的效率得到很大的提高。由于共軛聚合物／半導體納米粒子雜化太陽電池同時具備兩種材料的優(yōu)勢，這使之成為一種新的研究方向。本文首先通過SuzukiMiyaura反應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ZnO納米粒子進行表面功能化修飾

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，促進了兩組分間的電子相互作用，從而觀察到更明顯的光誘導電荷的轉(zhuǎn)移。在100mW／cm2光強的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，可以擴大納米復合物的吸收光譜，同時還導致更有效的電子