有機共軛高分子太陽電池電路參數之萃取與探討

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研究生：	龔國文 Kung, Kuo-Wen
論文名稱：	有機共軛高分子太陽電池電路參數之萃取與探討 The circuit-model parameter extraction and investigation of conjugated polymer based solar cells
指導教授：	洪勝富 Horng, Sheng-Fu 孟心飛 Meng, Hsin-Fei
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	電機資訊學院 - 電子工程研究所 Institute of Electronics Engineering
論文出版年：	2009
畢業學年度：	97
語文別：	中文
論文頁數：	52
中文關鍵詞：	有機太陽能電池、等效電路參數萃取
外文關鍵詞：	Organic solar cell, Equivalent circuit-model parameter
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有機共軛高分子太陽能電池不僅製程簡單、成本低廉，因具備可撓特性，噴墨印刷及刮刀的技術更可以將元件朝向大面積、大尺寸發展，卻缺少一個有效的方法可將電路參數萃取出來，電路參數可提供快速的製程結構與材料的變動分析，也有利於太陽能電池相關週邊電路的設計，是個相當重要的工具。
本研究以P3HT（poly(3-hexythiophene)）及PCBM（[6,6]-phenyl C61-butyric acid methyl ester）混合(blend)為主動層材料。結構上使用PBD或碳酸銫作為電子傳輸層，主動層以P3HT混合PCBM於鄰-二氯苯 (DCB)，利用旋轉塗佈的方法成膜，再蒸鍍上電洞傳輸層三氧化鉬( MoO3 )，構成標準的反結構，進行對主動層的退火以及比例參數的最佳化。
本論文給予了一個全新的等效電路參數萃取法，利用此方法對元件作電路參數的萃取，探討電路參數與製程變動上的關聯，發現退火可有效的抑制逆向偏壓飽和電流，而比例會影響整體的串聯電阻與光電流的量。

中文摘要------------------------------------------------------------------------------------------I
英文摘要-----------------------------------------------------------------------------------------II
致謝----------------------------------------------------------------------------------------------IV
目錄----------------------------------------------------------------------------------------------VI

第一章    導論------------------------------------------------------------------------------------1
1.1    研究背景------------------------------------------------------------------------1
1.1.1 前言----------------------------------------------------------------1
1.1.2 太陽能電池的發展----------------------------------------------1
1.1.3 有機太陽電池發展----------------------------------------------2
1.2    研究動機------------------------------------------------------------------------4
1.2.1有機高分子太陽能電池的優勢--------------------------------4
1.2.2 P3HT與PCBM混合之BHJ系統----------------------------5
第二章    實驗原理------------------------------------------------------------------------------6
2.1太陽能電池概論----------------------------------------------------------------6
    2.1.1基本原理----------------------------------------------------------6
    2.1.2 操作原理---------------------------------------------------------8
    2.1.3太陽能電池基本參數介紹------------------------------------11
2.2共軛高分子材料特性---------------------------------------------------------13
2.3研究結構------------------------------------------------------------------------15

第三章    實驗方法與流程-------------------------------------------------------------------16
3.1 ITO 玻璃基板圖樣化--------------------------------------------------------16
3.2 ITO 玻璃基板清洗-----------------------------------------------------------18
3.3反結構高分子層之成膜------------------------------------------------------18
        3.3.1 電子傳輸層PBD或碳酸銫 (Cs2CO3) 之成膜------------18
        3.3.2主動層溶液的配置----------------------------------------------19
        3.3.3主動層之成膜----------------------------------------------------19
3.3.4電洞傳輸層三氧化鉬 (MoO3) 蒸鍍-------------------------20
3.4蒸鍍反結構陽極金屬---------------------------------------------------------20
3.5封裝------------------------------------------------------------------------------20
3.6 量測系統-----------------------------------------------------------------------21

第四章    實驗結果與討論-------------------------------------------------------------------22
4.1電路模型與物理參數的萃取-----------------------------------------------22
4.1.1新穎電路模型參數萃取---------------------------------------22
4.1.2  物理參數萃取-------------------------------------------------25
4.2主動層退火溫度對元件的影響--------------------------------------------26
        4.2.1實驗結果與討論------------------------------------------------27
        4.2.2電路參數與物理參數討論------------------------------------29
4.2.3  EQE量測結果------------------------------------------------39
4.3主動層比例對元件的影響--------------------------------------------------43
        4.3.1  實驗結果與討論----------------------------------------------44
        4.3.2  電路參數與物理參數討論----------------------------------45
4.3.3  EQE量測結果------------------------------------------------49

第五章    總結----------------------------------------------------------------------------------51
參考文獻----------------------------------------------------------------------------------------52

                                

[1] K. M. Coakley,Wudl and M. D. McGehee,“Conjugated polymer photovoltaic cells,” Chem. Mater. 16, 4533 (2004).
[2] Harald Hoppe, and Niyazi Serdar Sariciftci,“Organic solar cell: An review,”J. Mater. Res., Vol. 19, No. 7, Jul 2004.
[3] C. W. Tang, “Two-layer organic photovoltaic cell,” Appl. Phys. Lett. 48, 183 (1986)
[4] N. S. Sariciftci, L. Smilowitz, A. J. Heeger, and F. Wudl, Science 258, 1474 (1992)
[5] G. Yu, K. Pakbaz, and A. J. Heeger,“Semiconducting polymer diodes: Large size, low cost photodetectors with excellent visible-ultraviolet sensitivity,”Appl. Phys. Lett. 64, 3422 (1994).
[6] G. Li, Y. Yao, H. Yang, V. Shrotriya, G. Yang, and Y. Yang, Adv. Funct. Mater. 17, 1636 (2007)
[7] Kyungkon Kim, Jiwen Liu, Manoj A. G. Namboothiry, and David L. Carroll,“Role of donor and acceptor nanodomains in 6% efficient thermally annealed polymer photovoltaic,” Appl. Phys. Lett. 90, 163511 (2007).
[8] G. Li, C.-W. Chu, V. Shrotriya, J. Huang, Y. Yang,“Efficient inverted solar cells,” Appl. Phys. Lett. 88, 253503 (2006).
[9] K. J. Reynolds, J. A. Barker, N. C. Greenham, R.H. Friend, and G. L. Frey,“inorganic solution-processed hole-injecting and electron-blocking layers in polymer light-emitting diodes,”J. Appl. Phys. Vol. 92, No. 12, 15 December 2002.
[10] Hua-Hsien Liau, Li-Min Chen, Zheng Xu, Gang Li, and Yang Yang,“Highly efficient inverted polymer solar cell by low temperature annealing of Cs2CO3 interlayer,” Appl. Phys. Lett. 92, 173303 (2008).

全文公開日期本全文未授權公開 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)

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