电子束辐照改性聚多巴胺用于聚合物太阳能电池界面设计及调控的研究

项目名称： 电子束辐照改性聚多巴胺用于聚合物太阳能电池界面设计及调控的研究

项目编号： No.11475017

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 颜鲁婷

作者单位： 北京交通大学

项目金额： 82万元

中文摘要： 聚多巴胺优异的粘附性能为纳米粒子的固定提供了一条崭新的途径。本项目主要研究以聚多巴胺膜作为媒介，利用其较强的粘附性能吸附于导电基板表面，还原金属离子形成金属纳米粒子，通过金属纳米粒子的局域表面等离子体共振特性来增加光的吸收，进一步提高聚合物太阳能电池的光电转换效率。其次，利用电子束辐照对聚多巴胺膜进行改性，研究改性后的聚多巴胺膜在对基板实现表面功能化、部分改善基板的亲疏水性能、在增加基板与有机活性层的结合及提高载流子传输性能等方面所起的作用。最后，利用聚多巴胺膜的粘附性进行其他界面修饰研究，将氧化石墨烯、石墨烯、氧化物半导体引入聚合物太阳能电池的界面，研究其对电池性能的影响。

中文关键词： 聚多巴胺；金属纳米颗粒；电子束辐照；表面改性；聚合物太阳能电池

英文摘要： The excellent adhesion property of polydopamine (PDA) provides a new way to the fixing of nanoparticles. In this study, the strong adhesion and reducing of PDA was used to fabricate the structure of ITO/PDA/metal nanoparticles, which used to improve the photoelectric conversion efficiency of polymer solar cell by increasing light absorption caused by localized surface plasmon resonance of metal nanoparticles. In addition, PDA was modified to obtain fine tuning on the molecular structure and bandgap by electron beam irradiation.The modified PDA in surface functionalization of the substrate to improve the hydrophilic or hydrophobic properties, in increasing its combination with organic active layer and in improving the carrier transportation were studied. At last, PDA/graphene and PDA/oxide semiconductor were fabricated to be used as carrier transport layer to improve the performance of polymer solar cells.

英文关键词： Polydopamine;Metal nanoparticles;electron beam irradiation;surface modification;polymer solar cell