项目名称: TiO2/P3HT杂化太阳能电池的CVD法原位制备及激子分离动力学研究

项目编号: No.11304088

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2014

项目学科: 数理科学和化学

项目作者: 王多发

作者单位: 湖北大学

项目金额: 30万元

中文摘要: TiO2/P3HT等有机无机杂化太阳能电池兼具无机物迁移率高和有机物柔性优点,具有广泛应用前景,但常规旋涂法制备的杂化太阳能电池存在有机无机界面兼容性差、激子复合率高和激子分离动力学不清楚的问题。本项目采用CVD法在TiO2纳米棒阵列表面原位生长P3HT,通过调控CVD工艺参数,优化TiO2/P3HT界面结构,改善TiO2/P3HT界面兼容性,提高激子分离效率和电池光电性能。研究TiO2/P3HT界面微观结构、相结构与电池光电性能及载流子输运特性的关联。用超快光谱手段研究TiO2/P3HT界面处激子分离与复合的动力学过程,建立物理模型对超快荧光光谱和暂态吸收光谱的结果进行拟合,分析受光照激发后TiO2/P3HT界面处产生的激发态及各种激发态的寿命,结合界面微结构研究结果,揭示提高载流子产率、减少中间激发态方法。本项目有助于解决常规杂化太阳能电池激子复合率高问题和理解激子分离动力学过程。

中文关键词: 杂化太阳能电池;输运;激子分离动力学;界面修饰;

英文摘要: TiO2/P3HT hybrid solar cell shows great application potentials because it owns high electron mobility of inorganic materials and flexible property of organic materials. However, the hybrid solar cell fabricated by spin coating has problems of interface imcompatibility of organic-inorganic materials, high electron recombination probability, and unclear exciton dissociation mechanism. In this project, we proposed in situ synthesis of P3HT on the surface of TiO2 nanorod array, aimed at improving the interface compatibility of TiO2/P3HT, enhancing exciton dissociation probability, and finally increasing the efficiency of the cell. We investigate the relationship between the microstructure of TiO2/P3HT interface and the carrier transport property. Moreover, we investigate the exciton dissociation dynamics by transient photoluminescence and absorption spectrum. Through fitting the transient spectrum based on some physics model, we analyze the excited states induced by photon irradiation and the lifetime of each state. In combination with the microstructure results, we try to illuminate the method on how to increase the generation rate of carriers and depress intermediate excited state. Research on this project is helpful to solve the problem of high recombination ratio of exciton in traditional hybrid solar cell and t

英文关键词: hybrid solar cell;transport;exciton dissociation dynamics;interface modification;

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