納米材料在有機(jī)太陽能電池中的應(yīng)用

1、納米材料納米材料在在有機(jī)有機(jī)太陽能電池太陽能電池中的應(yīng)用中的應(yīng)用毛武劍511647001501. 地球每天接收的太陽能，相當(dāng)于整個(gè)世界一年所消耗的總能量的200倍。太陽每秒發(fā)出的能量就大約相當(dāng)于1.3億億噸標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒時(shí)所釋放出的全部熱量。2. 包括風(fēng)能、海洋能等，都是太陽能的子孫、都是太陽能轉(zhuǎn)換而成。3. 太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生清潔能源。太陽能電池是太陽能利用的重要途徑之一太陽能電池的應(yīng)用太陽能電池的應(yīng)用有機(jī)太陽能電池有機(jī)太陽能電池 定義：由有機(jī)材料構(gòu)成核心部分，基于有機(jī)半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng)實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的太陽能電池，稱為有機(jī)太陽能電池。 1958年，Kearn和Calvin制

2、備了第一個(gè)有機(jī)光電轉(zhuǎn)換器件，主要使用MgPc(鎂鈦菁)，夾在兩個(gè)功函數(shù)不同的電極之間，觀察到了200mV的開路電壓。 1986年，鄧青云改進(jìn)了器件核心結(jié)構(gòu)，由四羧基苝的衍生物（PV）和銅酞菁組成的雙層膜，光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了1%。有機(jī)太陽能電池工作原理有機(jī)太陽能電池工作原理 光照條件下，有機(jī)材料上產(chǎn)生光生激子（電子-空穴對），電子位于LUMO能級上，空穴位于HOMO能級上，然后電子從LUMO能級上轉(zhuǎn)移到金屬電極上被負(fù)極所吸收，同時(shí)空穴在ITO正極上被吸收。有機(jī)太陽能電池的結(jié)構(gòu)類型有機(jī)太陽能電池的結(jié)構(gòu)類型納米顆粒在有機(jī)太陽能電池上的潛在應(yīng)用納米顆粒在有機(jī)太陽能電池上的潛在應(yīng)用1、隨著納米顆粒尺寸大

3、小的變化，其吸收光譜和熒光光譜范圍將會發(fā)生變化。2、一些納米材料（碳納米管）具有高的電荷傳輸率和高光學(xué)透過率。 碳納米管（CNTs）分為單壁碳納米管和多壁碳納米管兩種形式，是納米級石墨晶體，碳納米管憑借優(yōu)異的彈道傳到行為和高電荷傳輸率以及良好光學(xué)透過率，成為光電器件中的理想材料。3、一些納米顆粒（納米金顆粒或納米金棒）的等離子共振作用使其在光照下能產(chǎn)生強(qiáng)的近場電磁場和遠(yuǎn)場電磁波，這種束縛增強(qiáng)作用可增強(qiáng)有機(jī)太陽能電池光能吸收率。金納米金納米棒棒摻雜有機(jī)太陽能電池活性層摻雜有機(jī)太陽能電池活性層金納米棒紫外可見吸收光譜 將制備的納米金溶液置于比色皿中，通過測試其UVVis吸收光譜研究了其光學(xué)特性，如

4、圖所示，在700 nm處有最大吸收峰。金納米棒的TEM圖金納米棒在去離子水和乙醇中的紫外可見吸收光譜水水PTB7:PC70BM體系的有機(jī)太陽能電池結(jié)構(gòu)摻納米金棒的有機(jī)太陽能電池結(jié)構(gòu)二氧化硅包覆的金納米棒有機(jī)太陽能電池結(jié)構(gòu)金納米棒在易發(fā)生團(tuán)聚，旋涂在PEDOT：PSS層上團(tuán)聚的出現(xiàn)導(dǎo)致活性層成膜受到影響納米棒經(jīng)SiO2包覆前后的紫外吸收光譜不同濃度二氧化硅包覆金納米棒的SEM圖0.8 pM 3 pM9 pM 15 pM 從圖中可以看出，隨著摻雜二氧化硅包覆金納米棒顆粒濃度的增加，穩(wěn)態(tài)熒光光譜呈現(xiàn)上升的趨勢，并且當(dāng)濃度為15 pM的時(shí)候，穩(wěn)態(tài)熒光光譜的值最大，證實(shí)了二氧化硅包覆金納米棒的引入確實(shí)提高PTB7的激子產(chǎn)生。從圖中可以看出，隨著摻雜二氧化硅包覆金納米棒濃度的增加，電流密度先增大后減小，表明適量金納米棒顆粒的引入會促進(jìn)空穴的注入和抽取，