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基于ZnO有机无机复合太阳能电池的研究

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毕业论文范文题目：基于ZnO有机无机复合太阳能电池的研究，论文范文关键词：基于ZnO有机无机复合太阳能电池的研究
基于ZnO有机无机复合太阳能电池的研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：由于能源危机,各国投入了大量的人力、财力、物力对太阳能电池这种清洁能源进行研究。目前,有机太阳能电池、无机太阳能电池的研究,已取得一定成果,无机太阳能电池效率高、稳定性好,但造价昂贵、工艺复杂；有机太阳能电池效率和稳定性虽不及无机太阳能电池,但价格低廉、制备简单,二者各有优缺点。为了集双方优势于一体,有机无机复合太阳能电池这一概念得以提出,有机无机复合太阳能电池成为一个新的研究热点。ZnO是一种重要的n型半导体光电材料,毒性小,制备简单,来源丰富,在太阳能电池研究中受到了广泛的关注。本论文主要研究了基（此处忽略..）于ZnO有机无机复合太阳能电池的特性,首先制备了纳米ZnO,对相关性质做了探讨,进而制备了以其为阴极修饰层、受体材料的太阳能电池器件,并对器件性能进行了分析。主要研究内容分为以下三部分：1、ZnO成型温度的研究采用溶胶-凝胶法制备ZnO,以稳定锌盐乙酸锌为锌源,配置前驱液。对前驱液进行不同温度退火,经表征确定ZnO的最低成型温度为120℃。将其作为阴极修饰层用于电池中,制备了ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/ZnO/Al结构的器件,结果表明ZnO层的加入能增大短路电流和填充因子,有效提高器件性能。（文章此处忽略..）以5000r/min速度旋涂ZnO前驱液时有最高的光电转换效率,电流由原来的6.02mA/cm2提高到6.69mA/cm2,填充因子由35.4%提高到42.1%。2、退火温度对ZnO的影响将ZnO前驱液薄膜在120℃-400℃范围内退火,观测形貌,我们发现随着退火温度的升高,ZnO纳米颗粒的粒径逐渐增加,薄膜由连续变为不连续,粗糙度逐渐增大。从ZnO生长机理方面可以解释为,退火温度的升高有利于ZnO纳米颗粒沿(0001)晶面方向生长。进而制备ZnO纳米棒,强化(0001)方向增长。将不同温度下得到的ZnO纳米粒子薄膜和ZnO纳米棒用于器件,制备了ITO/ZnO(不同退火温度)/P3H（文章此处忽略..）T/Ag,ITO/ZnO/ZnOnanorod/P3HT/Ag两种结构的太阳能电池,结果表明随着退火温度的增加,ZnO薄膜粗糙度增大,影响ZnO与P3HT、P3HT与Ag电极的接触面,使得短路电流逐渐增大,开路电压逐渐减小。3、P3HT:ZnO共混太阳能电池的研究从1中我们知道ZnO的成型温度为120℃,而且该温度下得到的ZnO纳米结构能有效的用于太阳能电池中。将ZnO前驱液与P3HT溶液共混,制备P3HT:ZnO共混薄膜,ZnO比较均匀分散在P3HT中。将该薄膜用于太阳能电池中,制备ITO/PEDOT:PSS/P3HT:Zn（文章此处忽略..）O/Al结构器件,对P3HT：ZnO不同配比、退火时间、添加LiF修饰层进行了研究。在P3HT：ZnO掺杂比例为1：1时,器件有最好的效果,经过退火时间、添加修饰层优化后,短路电流由原来的19.5gA/cm2增大到37.9μAcm2,开路电压由0.42V增大到0.82V。将ZnO前驱液添加到P3HT:PCBM体系中,5%的添加时,能有效改善电池性能,光电转换效率提高20%。

以上为本篇毕业论文范文基于ZnO有机无机复合太阳能电池的研究的介绍部分。

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