以摻雜銀奈米粒子製備電漿效應強化效能之有機太陽能電池

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題名:	以摻雜銀奈米粒子製備電漿效應強化效能之有機太陽能電池
作者:	王玉慧歐珍方
貢獻者:	化工與材料工程系
關鍵詞:	銀奈米粒子高分子有機太陽能電池
日期:	2013
上傳時間:	2013-07-24 14:00:31 (UTC+8)
出版者:	台中;國立勤益科技大學
摘要:	銀奈米材料具有較高的載子遷移率且可提高光的吸收率以及有較好的化學及物理穩定性，使用銀奈米材料可以保有原有元件特性，也可擁有銀奈米材料的特性，所以銀奈米材料適合被用來應用於高分子有機太陽能電池。　　銀奈米粒子的合成可分成兩部分，第一部分為合成圓盤形的銀奈米粒子，藉由靜電作用將圓盤形銀奈米粒子自組成反應在ITO玻璃表面及添加於PEDOT：PSS電洞傳輸層溶液中。第二部分為合成球形的油酸銀奈米粒子，將油酸-銀奈米溶液旋轉塗佈於電洞傳輸層上及添加於P3HT：PCBM主動層溶液中。　　我們利用紫外光-可見光吸收光譜儀（UV-vis）、螢光光譜儀（PL）、場發射掃描式電子顯微鏡（FE-SEM）、掃描式原子探測顯微鏡（SPM）來測量吸收度、放射螢光強度、表面型態、表面粗糙度，我們還使用了太陽光模擬光源系統（Solar Simulator）測量J-V特性曲線和光電轉換效率。　　由實驗結果得知，藉由靜電作用將圓盤形銀奈米粒子自組成反應在ITO玻璃表面，當反應時間到達60分鐘時的太陽能電池元件，元件的結構為ITO/Ag NPs/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Ca/Al，其開路電壓為0.63V，短路電流為8.97mA/cm2，填充因子為0.63及具最高光電轉換效率3.57%，跟未含圓盤形銀奈米粒子比較提升了60%。將圓盤形銀奈米溶液添加於PEDOT：PSS電洞傳輸層溶液中，當添加體積比為15%時的太陽能電池元件，元件的結構為ITO/PEDOT:PSS+Ag NPs/P3HT:PCBM/Ca/Al，其開路電壓為0.63V，短路電流為8.80mA/cm2，填充因子為0.65及具最高光電轉換效率3.59%，跟未添加圓盤形銀奈米溶液比較提升了61%。圓盤形銀奈米粒子添加於ITO表面或添加於電洞傳輸層溶液中，其提供光電轉換效率效果不分軒輊。　　將油酸銀奈米溶液旋轉塗佈於電洞傳輸層上，當轉速為3000rpm時的太陽能電池元件，元件的結構為ITO/PEDOT:PSS/OA Ag NPs/P3HT:PCBM/Ca/Al，其開路電壓為0.63V，短路電流為8.49mA/cm2，填充因子為0.61及具最高光電轉換效率3.27%，跟未旋轉塗佈油酸銀奈米溶液比較提升了47%。將油酸銀奈米溶液添加於P3HT：PCBM主動層中，當添加體積比為10%時的太陽能電池元件，元件的結構為ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM+OA Ag NPs/Ca/Al，其開路電壓為0.64V，短路電流為8.76mA/cm2，填充因子為0.59及具最高光電轉換效率3.32%，跟未添加油酸銀奈米溶液比較提升了49%。球形油酸銀奈米粒子添加於電洞傳輸層上或添加於主動層溶液中，其提供光電轉換效率效果不分軒輊。整體來講，雖然圓盤形銀奈米粒子和球形油酸銀奈米粒子添加的位置不同，但是以目前的結果可以看出，圓盤形銀奈米粒子效率提昇效果比較好。
顯示於類別:	[化工與材料工程系(所)] 【化工與材料工程系】博碩士論文

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