本文主要研究内容
作者刘畅（2019）在《新型环境友好溶剂加工高效有机光伏电池活性层的研究》一文中研究指出：有机光伏电池（OSC）作为新一代薄膜光伏电池,不但具有制备过程简单、成本低、重量轻的优点,另外还有可进行柔性加工的潜力,因此近年来成为研究热点。近几年来,研究者们在有机光伏电池活性层材料合成和器件优化上进行了深入的研究,使得单结OSC的最高能量转换效率已超过16%。此外,OSC在快干型添加剂、厚膜加工、提高稳定性等方面也取得了很大进展,给OSC的产业化提供了可能性。然而,高效率OSC的本体异质结（BHJ）活性层大多采用氯苯、二氯苯、氯仿和1,2,4-三氯苯等卤代芳香烃类有机溶剂来加工,它们很大的毒性对人的健康带来危害,还会对环境造成污染并可能破坏臭氧层引起酸雨。因此,在面向OSC未来大面积、大批量制备生产中,采用较低毒性、环境友好溶剂就十分必要。为此,本文归纳了环境友好溶剂在制备BHJ有机光伏电池活性层的进展,在此基础上本论文采用了几种新型非氯类、潜在环境友好的溶剂,将其应用于加工富勒烯和非富勒烯两类受体的活性层,目的是实现高效率有机光伏电池活性层的绿色化加工。在第二章中,萜品油烯（TPO）是一种非氯非芳香且提取自天然产物的有机溶剂,能作为安全的食品、化妆品的添加剂。本文探讨了用TPO来代替卤代溶剂（如氯苯CB）加工OSC的富勒烯活性层。本文计算了TPO的Hansen溶解度参数（HSPs）,获得TPO与PC71BM受体的Hansen空间距离（Ra）和相对能差（RED）,这一值表明TPO可能是一种溶PC71BM较好的溶剂。以PTB7为聚合物给体,以TPO为溶剂并添加一定含量的DIO作为添加剂,可以制备较高质量的BHJ薄膜。在正装器件中,经TPO加工的PTB7:PC71BM活性层的PCE为6.42%,而经TPO加工的基于PTB7-Th的器件效率为7.01%。结果说明了TPO在加工OSC中的重要潜力。在第三章中,本文使用二元溶剂策略,采用新型非卤素非芳香类环境友好溶剂1,4-二氧六环（DIOX）与TPO进行混合。通过Hansen溶解度参数理论计算和对实际实验数据分析,确定DIOX和TPO共混形成的非卤素非芳香族二元溶剂最优比例为58:42。经二元溶剂体系加工的PBT7:PC71BM和PTB7-Th:PC71BM活性层,在正装结构OSCs中的PCE分别为7.6%和8.3%,与CB相当;而在倒装结构OSCs中的PCE分别达8.30%和9.39%,效率比CB稍高。结果表明了非卤非芳香族的混合溶剂是一种非常具有吸引力的策略。在第四章中,本文选用新型非卤芳香类的环境友好溶剂2-异丙基苯甲醚（2-IPrA）,用于制备基于厚膜型活性层的OSCs器件。选择了FBT-Th4（1,4）及其衍生物PFBT4T-DT90-EH10作为给体与富勒烯组成活性层,通过主溶剂以及添加剂种类的优化,在300nm厚度活性层的OSC器件中分别获得9.03%和8.09%的效率。有关效率与优化的DCB:CB混合溶剂相当甚至更高。此外,用2-IPrA制备的基于J51:ITIC:IEIC的三元非富勒烯电池器件效率也达到了7.55%。在第五章中,本文选用了一种非卤素芳香类的茚满（Indan）作为环境友好溶剂,用于加工一种新的给/受体组合PTQ10:ITIC-4Cl的共混薄膜,通过优化,并且在不加任何添加剂的情况下获得倒装OSC的效率高达13.93%,这是采用环境友好溶剂获得的最高的非富勒烯电池的器件效率。需要指出的是:该效率高于氯仿（CF）、邻二甲苯（o-XY）、二硫化碳（CS2）分别获得的13.08%、13.43%、10.91%的PCE。此外,Indan加工的其它非富勒烯体系（PTB7-Th:IEICO-4F和PM7:ITIC-4F）也能获得大于11%的能量转换效率。结果表明,Indan将是一种很有前景的环境友好溶剂,可以在高效稳定的有机光伏电池的绿色加工中得到应用。
Abstract
you ji guang fu dian chi （OSC）zuo wei xin yi dai bao mo guang fu dian chi ,bu dan ju you zhi bei guo cheng jian chan 、cheng ben di 、chong liang qing de you dian ,ling wai hai you ke jin hang rou xing jia gong de qian li ,yin ci jin nian lai cheng wei yan jiu re dian 。jin ji nian lai ,yan jiu zhe men zai you ji guang fu dian chi huo xing ceng cai liao ge cheng he qi jian you hua shang jin hang le shen ru de yan jiu ,shi de chan jie OSCde zui gao neng liang zhuai huan xiao lv yi chao guo 16%。ci wai ,OSCzai kuai gan xing tian jia ji 、hou mo jia gong 、di gao wen ding xing deng fang mian ye qu de le hen da jin zhan ,gei OSCde chan ye hua di gong le ke neng xing 。ran er ,gao xiao lv OSCde ben ti yi zhi jie （BHJ）huo xing ceng da duo cai yong lv ben 、er lv ben 、lv fang he 1,2,4-san lv ben deng lu dai fang xiang ting lei you ji rong ji lai jia gong ,ta men hen da de du xing dui ren de jian kang dai lai wei hai ,hai hui dui huan jing zao cheng wu ran bing ke neng po huai chou yang ceng yin qi suan yu 。yin ci ,zai mian xiang OSCwei lai da mian ji 、da pi liang zhi bei sheng chan zhong ,cai yong jiao di du xing 、huan jing you hao rong ji jiu shi fen bi yao 。wei ci ,ben wen gui na le huan jing you hao rong ji zai zhi bei BHJyou ji guang fu dian chi huo xing ceng de jin zhan ,zai ci ji chu shang ben lun wen cai yong le ji chong xin xing fei lv lei 、qian zai huan jing you hao de rong ji ,jiang ji ying yong yu jia gong fu le xi he fei fu le xi liang lei shou ti de huo xing ceng ,mu de shi shi xian gao xiao lv you ji guang fu dian chi huo xing ceng de lu se hua jia gong 。zai di er zhang zhong ,tie pin you xi （TPO）shi yi chong fei lv fei fang xiang ju di qu zi tian ran chan wu de you ji rong ji ,neng zuo wei an quan de shi pin 、hua zhuang pin de tian jia ji 。ben wen tan tao le yong TPOlai dai ti lu dai rong ji （ru lv ben CB）jia gong OSCde fu le xi huo xing ceng 。ben wen ji suan le TPOde Hansenrong jie du can shu （HSPs）,huo de TPOyu PC71BMshou ti de Hansenkong jian ju li （Ra）he xiang dui neng cha （RED）,zhe yi zhi biao ming TPOke neng shi yi chong rong PC71BMjiao hao de rong ji 。yi PTB7wei ju ge wu gei ti ,yi TPOwei rong ji bing tian jia yi ding han liang de DIOzuo wei tian jia ji ,ke yi zhi bei jiao gao zhi liang de BHJbao mo 。zai zheng zhuang qi jian zhong ,jing TPOjia gong de PTB7:PC71BMhuo xing ceng de PCEwei 6.42%,er jing TPOjia gong de ji yu PTB7-Thde qi jian xiao lv wei 7.01%。jie guo shui ming le TPOzai jia gong OSCzhong de chong yao qian li 。zai di san zhang zhong ,ben wen shi yong er yuan rong ji ce lve ,cai yong xin xing fei lu su fei fang xiang lei huan jing you hao rong ji 1,4-er yang liu huan （DIOX）yu TPOjin hang hun ge 。tong guo Hansenrong jie du can shu li lun ji suan he dui shi ji shi yan shu ju fen xi ,que ding DIOXhe TPOgong hun xing cheng de fei lu su fei fang xiang zu er yuan rong ji zui you bi li wei 58:42。jing er yuan rong ji ti ji jia gong de PBT7:PC71BMhe PTB7-Th:PC71BMhuo xing ceng ,zai zheng zhuang jie gou OSCszhong de PCEfen bie wei 7.6%he 8.3%,yu CBxiang dang ;er zai dao zhuang jie gou OSCszhong de PCEfen bie da 8.30%he 9.39%,xiao lv bi CBshao gao 。jie guo biao ming le fei lu fei fang xiang zu de hun ge rong ji shi yi chong fei chang ju you xi yin li de ce lve 。zai di si zhang zhong ,ben wen shua yong xin xing fei lu fang xiang lei de huan jing you hao rong ji 2-yi bing ji ben jia mi （2-IPrA）,yong yu zhi bei ji yu hou mo xing huo xing ceng de OSCsqi jian 。shua ze le FBT-Th4（1,4）ji ji yan sheng wu PFBT4T-DT90-EH10zuo wei gei ti yu fu le xi zu cheng huo xing ceng ,tong guo zhu rong ji yi ji tian jia ji chong lei de you hua ,zai 300nmhou du huo xing ceng de OSCqi jian zhong fen bie huo de 9.03%he 8.09%de xiao lv 。you guan xiao lv yu you hua de DCB:CBhun ge rong ji xiang dang shen zhi geng gao 。ci wai ,yong 2-IPrAzhi bei de ji yu J51:ITIC:IEICde san yuan fei fu le xi dian chi qi jian xiao lv ye da dao le 7.55%。zai di wu zhang zhong ,ben wen shua yong le yi chong fei lu su fang xiang lei de yin man （Indan）zuo wei huan jing you hao rong ji ,yong yu jia gong yi chong xin de gei /shou ti zu ge PTQ10:ITIC-4Clde gong hun bao mo ,tong guo you hua ,bing ju zai bu jia ren he tian jia ji de qing kuang xia huo de dao zhuang OSCde xiao lv gao da 13.93%,zhe shi cai yong huan jing you hao rong ji huo de de zui gao de fei fu le xi dian chi de qi jian xiao lv 。xu yao zhi chu de shi :gai xiao lv gao yu lv fang （CF）、lin er jia ben （o-XY）、er liu hua tan （CS2）fen bie huo de de 13.08%、13.43%、10.91%de PCE。ci wai ,Indanjia gong de ji ta fei fu le xi ti ji （PTB7-Th:IEICO-4Fhe PM7:ITIC-4F）ye neng huo de da yu 11%de neng liang zhuai huan xiao lv 。jie guo biao ming ,Indanjiang shi yi chong hen you qian jing de huan jing you hao rong ji ,ke yi zai gao xiao wen ding de you ji guang fu dian chi de lu se jia gong zhong de dao ying yong 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华南理工大学的刘畅，发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文，是一篇关于有机光伏电池论文,环境友好溶剂论文,溶解性论文,溶解度参数论文,活性层形貌优化论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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