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1、1薄膜在Organic solar cells 的應用指導教授:許進明 學生:許宏全 學號:m97l022712outline 有機太陽能電池簡介 有機太陽能電池優(yōu)缺點 有機太陽能的結構種類 混合式質接面有機太陽電池元件結構 有機太陽能電池未來展望23有機太陽能電池簡介 有機太陽能電池是利用有機材使用化學合成的方式調整其能隙(band gap),讓製作出的元件能涵蓋廣的太陽光譜,且由於高吸光係,所以有機層的厚僅需幾百米。並可以利用疊層結構(tandem cell),去設計每層要用麼材去吸收特定波段的光譜,藉此提升轉換效。 一般用有機材做成的太陽能電池有用高分子和小分子製程種。34有機太陽能電池
2、的優(yōu)缺點優(yōu)點: 製造成本低 化合物結構可設計性 材重輕 加工性能好 於製造大面積的太陽能電池 高吸光係缺點: 功轉換效低 載子遷移低 無序結構 高體電阻 耐久性差5有機太陽能的結構種類5 1.單層有機太陽能電池 2.雙層有機太陽能電池 或 質接面有機太陽能電池 6 3.混合式質接面有機太陽能電池6P3HTPCBM7混合式質接面有機太陽電池元件結構7P3HT:PCBM(a)(b)(c)(e) (a)ITO glass substrate :氧化錫銦(ITO)具有的高透光(85%)與高導電,故濺鍍於玻璃基板上,可當作導電陽極來使用。8glass substrateITO (b)PEDOT : PS
3、S : 其功用是當作一電洞傳輸層,可以使分的電洞能有效的經(jīng)由傳輸層至ITO陽極,並且阻絕電子至陽極,進而提升電池的效能。 另外還具有低ITO表面粗糙的功用,進而提升其表面形態(tài);且有效低元件短的效應,減少電產生,提升電池之開電壓表現(xiàn)。 9glass substrateITOPEDOT:PSS (c) P3HT : PCBM :元件的主動層即為Donor(P3HT)與Acceptor (PCBM)種材的混合薄膜層,此層即為產生激子的有機層,並提供使激子分的質接面與提供電洞電子傳輸徑。 使用sol-gel法,將溶質P3HT與PCBM,還有溶劑氯苯依化照化學劑比,加熱混合之後再用旋轉塗佈機旋塗於ITO
4、玻璃基板上。10glass substrateITOPEDOT:PSSP3HT:PCBM (e)使用熱蒸鍍陰極鋁,蒸鍍壓力為10-610-5 torr,蒸鍍速為0.5 /s,厚為600800 。11glass substrateITOPEDOT:PSSP3HT:PCBMAl1213 研究出適合的感光層材,以其能充分利用到各段太陽能光波段的能,並發(fā)展出載子移動快的材,使其電子-電洞對分的效能提升。 藉由不同結構的研究,來改善元件中的光吸收、反射等特性,勢必能將有機太陽能電池的轉換效往上提升。13有機太陽能電池未來發(fā)展14參考文獻 思佑,“五環(huán)素/駢苯衍生物有機太陽能電池之研究,國成功大學光電科學與工程研究所碩士文, 2007 劉修宏,“高效高分子太陽能電池之研究,國成功大學光電科學與工程研究所碩士文, 2006 石政言,“利用元件後段處與主動層有機溶劑改善有機太陽電池之短電密 ,國東華大學 電機工程學系 碩士文 , 20051415Thanks for your attention15