有机太阳能电池课件.ppt

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1、有机太阳能电池OrganicPhotovoltage报告人：刘承奔2017.101、OPV简介2、OPV制备3、OPV分类4、OPV工作原理☞目录Contents5、存在问题及原因有机太阳能电池（OrganicPhotovoltage）1、OPV简介2、OPV制备3、OPV分类4、OPV工作原理5、存在问题及原因☞目录Contents有机太阳能电池（OrganicPhotovoltage）资料卡片☞一、OPV简介给体/受体年代填充因子FF(%)能量转换效率(%)研究小组CuPc铜酞菁/PV四羧基苝198665~1TangPOPT/CN-PPV199860-

2、70~2Hall/FriendMDMO-PPV/PCBM-C60200150-602.5SariciftciP3HT/PCBM-C60200260-702.8BrabecMDMO-PPV/PCBM-C60200370-803.0JanssenCuPc/C60200450-60~5ForrestP3HT/PCBM200560-80~5YangP3HT/PCBM-C602007676.5Heeger有机太阳能电池（OrganicPhotovoltage）OPV发展历程资料卡片☞一、OPV简介有机太阳能电池（OrganicPhotovoltage）美国加州伯克利分

3、校科学家在2002年利用塑料纳米技术研制出第一代塑料太阳能电池，可以安装在一系列便携式设备及可穿戴式电子设备上,提供0.7V的电压。特点：价格低、易成型，通过化学修饰调控性能。OPV发展历程资料卡片☞一、OPV简介1.由少数几种元素组成C、H、O、N、S、P、X·····2.形成一般有链和环3.有同分异构体、立体异构体如：C63H90N14PCoOPV在有机组成上的特点可代表：维生素B12叶绿素牛胰岛素（51肽）等有机太阳能电池（OrganicPhotovoltage）资料卡片☞一、OPV简介OPV的优缺点优点成本低质量轻材料来源广泛制备工艺简单可做在柔性衬

4、底上可大面积生产材料光电特性可调整缺点效率低寿命短有机太阳能电池（OrganicPhotovoltage）1、OPV简介2、OPV制备3、OPV分类4、OPV工作原理5、存在问题及原因☞目录Contents有机太阳能电池（OrganicPhotovoltage）资料卡片☞二、OPV制备有机薄膜制作方法膜厚由转速、溶剂、组成成分和浓度决定刮刀刀片丝网印刷旋涂有机太阳能电池（OrganicPhotovoltage）1、OPV简介2、OPV制备3、OPV分类4、OPV工作原理5、存在问题及原因☞目录Contents有机太阳能电池（OrganicPhotovolta

5、ge）资料卡片☞三、OPV分类单层太阳能电池（肖特基型）半透明金属电极层（或ITO）有机层金属电极层Glass双层太阳能电池体掺杂太阳能电池阴极ADGlass阴极D＋AGlass有机太阳能电池（OrganicPhotovoltage）1、OPV简介2、OPV制备3、OPV分类4、OPV工作原理5、存在问题及原因☞目录Contents有机太阳能电池（OrganicPhotovoltage）资料卡片HOMOHOMOLUMOLUMO下电极上电极给体受体hυ真空吸收光子产生激子(电子空穴对)激子在给体受体界面分离自由电子和空穴传输并被两极收集电荷产生，传输和收集OP

6、V工作原理有机太阳能电池（OrganicPhotovoltage）☞四、OPV工作原理资料卡片五个关键步骤激子扩散：激子的扩散长度应该至少等于薄膜的厚度，否则激子就会发生复合，造成吸收光子的浪费。电荷分离：对于单层器件，激子在电极与有机半导体界面处离化，对于双层器件，激子在施主与受主界面形成的p-n结处离化。电荷传输：在有机材料中，电荷的传输是定域态间的跳跃，而不是能带内的传输，这意味着有机材料和聚合物材料中载流子的迁移率通常都比无机半导体材料的低。电荷收集：电荷收集效率是影响光伏器件功率转换效率的关键因素，金属与半导体接触时会产生一个阻挡层，阻碍电荷顺到达

7、金属电极。光子吸收：在大部分有机太阳能电池中，因为材料的带隙过高，只有一小部分入射光被吸收，吸收只能达到30％左右。43215有机太阳能电池（OrganicPhotovoltage）☞四、OPV工作原理资料卡片有机太阳能电池特性参数短路电流Isc太阳电池在短路条件下的工作电流称为短路光电流(Isc)开路电压Voc太阳电池在开路条件下的输出电压称为开路光电压(Voc)填充因子FFFF=Vm·Im/Voc·Isc能量转换效率(PCE)：量子效率太阳电池受光面积的最大输出功率(Pmax)与入射的太阳光能量密度(Pin)的百分比。有机太阳能电池（OrganicPho

8、tovoltage）☞四、OPV工作原理资料卡片☞四