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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 鄭如忠(Ru-Jong Jeng) | |
| dc.contributor.author | Syuan-Wei Li | en |
| dc.contributor.author | 李宣緯 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2022-11-24T03:09:11Z | - |
| dc.date.available | 2021-11-03 | |
| dc.date.available | 2022-11-24T03:09:11Z | - |
| dc.date.copyright | 2021-11-03 | |
| dc.date.issued | 2021 | |
| dc.date.submitted | 2021-10-27 | |
| dc.identifier.citation | Source: Retrieved Jane 27, 2018, from http://dailysoleil.com/global-solar-cell-paste-market-growth-rate-end-user-application-competitive-landscape-analysis-2018-2023/ Source: Retrieved Jane 27, 2018, from https://www.nrel.gov/csp/solarpaces/project_detail.cfm/projectID=40 Source: Retrieved Jane 27, 2018, from https://www.laserfocusworld.com/articles/2009/05/photovoltaics-measuring-the-sun.html Becquerel, A. E. Comptes Rendus de L´Academie des Sciences, 1839, 9, 145. Becquerel, A. E. Annalen der Physick und Chemie, 1841, 54, 35. Best Research-cell Efficiencies. Retrieved March 2, 2021, from Source: https://www.nrel.gov/pv/cell-efficiency.html Mandoc, M. M.; Veurman, W.; Koster, L. J. A.; Koetse, M. M.; Sweelssen, J.; De Boer, B.; Blom, R. W. M. J. Appl. Phys., 2007, 101, 104512. Markov, D. E.; Amsterdam, E.; Blom, P. W. M.; Sieval, A. B.; Hummelen, J. C. J. Phys. Chem. A, 2005, 109, 5266. Halls, J. J. M.; Pichler, K.; Friend, R. H.; Moratti, S. C.; Holmes, A. B. Appl. Phys. Lett., 1996, 68, 3120. Tang, C. W. Appl. Phys. Lett., 1986, 48, 183. Yu, G.; Gao, J.; Hummelen, J. C.; Wudl, F.; Heeger, A. J. Science, 1995, 270, 1789. Ma, W.; Yang, C.; Gong, X.; Lee, K.; Heeger, A. J. Adv. Funct. Mater., 2005, 15, 1617. Rivnay, J.; Mannsfeld, S. C. B.; Miller, C. E.; Salleo, A.; Toney, M. F. Chem. Rev., 2012, 5488. Briseno, A. L.; Mannsfeld, S. C. B.; Jenekhe, S. A.; Bao, Z.; Xia, Y. Materials Today, 2008, 11, 4, 38. Forrest, S. R. Nature, 2004, 428, 911. Koch, N. ChemPhysChem, 2007, 8, 1438. Logothetidis, S. J. Mater. Sci. Eng. B, 2008, 152, 96. Kitamura, C.; Tanaka, S.; Yamashita, Y. Chem. Mater., 1996, 8, 570. Chochos, C. L.; Choulis, S. A. Prog. Polym. Sci., 2011, 36, 1326. Liu, C.; Wang, K.; Gong, X.; Heeger, A. J. Chem. Soc. Rev., 2016, 45, 4825. Van kMullekom, H. A. M.; Vekemans, J. A. J. M.; Meijer, E. W. Mater. Sci. Eng., R, 2001, 32, 1. Pappenfus, T. M.; Hermanson, D. L.; Kohl, S. G.; Melby, J. H.; Thoma, L. M.; Carpenter, N. E.; Filho, D. A. d. S.; Bredas, J.-L. J. Chem. Educ., 2010, 87, 522. Cheng, Y.-J.; Yang, S.-H.; Hsu, C.-S. Chem. Rev., 2009, 109, 5868. Bredas, J.; Heeger, A. J. Chem. Phys. Lett., 1994, 217, 507. Chen, H. Y.; Hou, J.; Zhang, S.; Liang, Y.; Yang, G.; Yang, Y.; Yu, L.; Wu, Y.; Li, G. Nat. Photonics, 2009, 3, 649. Zhang, Q. T.; Tour, J. M.; J. Am. Chem. Soc., 1988, 120, 5355. Brocks, G.; Tol, A. J. Phys. Chem., 1996, 100, 1838. Zhou, H.; Yang, L.; Stoneking, S.; You, W. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2010, 2, 1377. Yang, L.; Zhou, H.; You, W. J. Phys. Chem. C, 2010, 114, 16793. Holliday, S.; Li, Y.; Luscombe, C. K. Prog. Polym. Sci., 2017, 70, 34. Ouyang, X.; Peng, R.; Ai, L.; Zhang, X.; Ge, Z. Nat. Photonics, 2015, 9, 520. Zhao, W.; Qian, D.; Zhang, S.; Li, S.; Inganäs, O.; Gao, F.; Hou, J. Adv. Mater., 2016, 28, 4734. Li, W.; Ye, L.; Li, S.; Yao, H.; Ade, H.; Hou, J. Adv. Mater., 2018, 30, 1707170. Gao, M.; Subbiah, J.; Geraghty, P. B.; Chen, M.; Purushothaman, B.; Chen, X.; Qin, T.; Vak, D.; Scholes, F. H.; Watkins, S. E.; Skidmore, M.; Wilson, G. J.; Holmes, A. B.; Jones, D. J.; Wong, W. W. H. Chem. Mater., 2016, 28, 3481. Liu, Y.; Zhao, J.; Li, Z.; Mu, C.; Ma, W.; Hu, H.; Jiang, K.; Lin, H.; Ade, H.; Yan, H. Nat. Commun., 2014, 5, 5293. Zhao, J.; Li, Y.; Yang, G.; Jiang, K.; Lin, H.; Ade, H.; Ma, W.; Yan, H. Nat. Energy, 2016, 1, 15027. Fan, Q.; Su, W.; Guo, X.; Guo, B.; Li, W.; Zhang, Y.; Wang, K.; Zhang, M.; Li, Y. Adv. Energy Mater., 2016, 6, 1600430. Huo, L.; Liu, T.; Sun, X.; Cai, Y.; Hegger, A. J.; Sun, Y. Adv. Mater., 2015, 27, 2938. Nguyen, T. L.; Choi, H.; Ko, S.-J.; Uddin, M. A.; Walker, B.; Yum, S.; Jeong, J.-E.; Yun, M. H.; Shin, T. J.; Hwang, S.; Kim, J. Y.; Woo, H. Y. Energy Environ. Sci., 2014, 7, 3040. Ashraf, R. S.; Meager, I.; Nikolka, M.; Kirkus, M.; Planells, M.; Schroeder, B. C.; Holliday, S.; Hurhangee, M.; Nielsen, C. B.; Sirringhaus, H.; McCulloch, I. J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 1314. Li, H.; Cao, J.; Zhou, Q.; Ding, L.; Wang, J. Nano Energy, 2015, 15, 125. Wang, M.; Cai, D.; Yin, Z.; Chen, S.-C.; Du, C.-F.; Zheng, Q. Adv. Mater., 2016, 28, 3359. Xia, B.; Lu, K.; Zhao, Y.; Zhang, J.; Yuan, L.; Zhu, L.; Yi, Y.; Wei, Z. Adv. Sci., 2015, 2, 1500021. Carsten, B.; Szarko, J. M.; Son, H. J.; Wang, W.; Lu, L.; He, F.; Rolczynski, B. S.; Lou, S. J.; Chen, L. X.; Yu, L. J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 20468. Donaghey, J. E.; Ashraf, R. S.; Kim, Y.; Huang, Z. G.; Nielsen, C. B.; Zhang, W.; Schroeder, B.; Grenier, C. R. G.; Brown, C. T.; D'Angelo, P.; Smith, J.; Watkins, S.; Song, K.; Anthopoulos, T. D.; Durrant, J. R.; Williams, C. K.; McCulloch, L. J. Mater. Chem., 2011, 21, 18744. Ottone, C.; Berrouard, P.; Louarn, G.; Beaupré, S.; Gendron, D.; Zagorska, M.; Rannou, P.; Najari, A.; Sadki, S.; Leclerc, M.; Pron, A. Polym. Chem., 2012, 3, 2355. Grenier, F.; Berrouard, P., Pouliot, J.-R.; Tseng, H.-R.; Heeger, A. J.; Leclerc, M. Polym. Chem., 2013, 4, 1836. Kim, H.; Lee, H.; Jeong, Y.; Park, J.-U.; Seo, D.; Heo, H.; Lee, D.; Ahn, Y.; Lee, Y. Synthetic Metals, 2016, 211, 75. Cai, Y.; Huo, L.; Sun, Y. Adv. Mater., 2017, 29, 1605437. Thompson, B. C.; Kim, Y.-G.; McCarley, T. D.; Reynolds, J. R. J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 12714. Colladet, K.; Fourier, S.; Cleij, T. J.; Lutsen, L.; Gelan, J.; Vanderzande, D.; Nguyen, L. H.; Neugebauer, H.; Sariciftci, S.; Aguirre, A.; Janssen, G.; Goovaerts, E. Macromolecules, 2007, 40, 65. Wan, M.; Wu, W.; Sang, G.; Zou, Y.; Liu, Y.; Li, Y. J. Polym. Sci. A Polym. Chem., 2009, 47, 4028. Li, K.-C.; Huang, J.-H.; Hsu, Y.-C.; Huang, P.-J.; Chu, C.-W.; Lin, J.-T.; Wei, K.-H.; Lin, H.-C. Macromolecules, 2009, 42, 3681. Mikroyannidis, J. A.; Stylianakis, M. M.; Cheung, K. Y.; Fung, M. K.; Djurišić, A. B. Syn. Met., 2009, 159, 142. Chen, H.-Y.; Wu, J.-L.; Chen, C.-T.; Chen, C.-T. Chem. Commun., 2012, 48, 1012. Chen, H.-Y.; Lin, C.-W.; Chen, C.-T.; Chen, C.-T.; Golder, J.; Lan, Y.-B.; Wang, J.-K. Polym. Chem., 2017, 8, 3689. Murgatroyd, P. N. J. Phys. D: Appl. Phys., 1970, 3, 151. Kawabata, K.; Takeguchi, M.; Goto, H. Macromolecules, 2013, 46, 2078. Chang, H.-C.; Shiozaki, T.; Kamata, A.; Kishida, K.; Ohmori, T.; Kiriya, D.; Yamauchi, T.; Furukawa, H.; Kitagawa S. J. Mater. Chem., 2007, 17, 4136. Shi, B.; Zhang, H.; Shen, Z.; Bi, J.; Dai, S. Polym. Chem., 2013, 4, 840. Lee, J.; Kim, J. H.; Moon, B.; Kim, H. G.; Kim, M.; Shin, J.; Hwang, H.; Cho, K. Macromolecules, 2015, 48, 1723. Heeney, M.; Zhang, W.; Crouch, D. J.; Chabinyc, M. L.; Gordeyev, S.; Hamilton, R.; Higgins, S. J.; McCulloch, I.; Skabara, P. J.; Sparrowe, D.; Tierney, S. Chem. Commun., 2007, 0, 5061. Lee, J.; Cho, S.; Seo, J. H.; Anant, P.; Jacob, J.; Yang, C. J. Mater. Chem., 2012, 22, 1504. Shahid, M.; Ashraf, R. S.; Huang, Z.; Kronemeijer, A. J.; McCarthy-Ward, T.; McCulloch, I.; Durrant, J. R.; Sirringhaus, H.; Heeney, M. J. Mater. Chem., 2012, 22, 12817. Kong, J.; White, C. A.; Krylov, A. I.; Sherrill, C. D.; Adamson, R. D.; Furlani, T. R.; Lee, M. S.; Lee, A. M.; Gwaltney, S. R.; Adams, T. R.; Ochsenfeld, C.; Gilbert, A. T. B.; Kedziora, G. S.; Rassolov, V. A.; Maurice, D. R.; Nair, N.; Shao, Y.; Besley, N. A.; Maslen, P. E.; Dombroski, J. P.; Daschel, H.; Zhang, W.; Korambath, P. P.; Baker, J.; Byrd, E. F. C.; VanVoorhis, T.; Oumi, M.; Hirata, S.; Hsu, C.-P.; Ishikawa, N.; Florian, J.; Warshel, A.; Johnson, B. G.; Gill, P. M. W.; Head-Gordon, M.; Pople, A. J. J. Comput. Chem., 2000, 21, 1532. Chou, H.-H.; Reddy, K. S. K.; Wu, H.-P.; Guo, B.-C.; Lee, H.-W.; Diau, E. W.-G.; Hsu, C.-P.; Yeh, C.-Y. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8, 3418. Chen, W.; Nikiforov, M. P.; Darling, S. B. Energy Environ. Sci., 2012, 5, 8045. Rivnay, J.; Mannsfeld, S. C. B.; Miller, C. E.; Salleo, A.; Toney, M. F. Chem. Rev., 2012, 112, 5488. Lee, J.; Ko, H.; Song, E.; Kim, H. G.; Cho, K. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7, 21159. Huang, W.; Li, M.; Zhang, L.; Yang, T.; Zhang, Z.; Zeng, H.; Zhang, X.; Dang, L.; Liang, Y. Chem. Mater., 2016, 28, 5887. | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/80552 | - |
| dc.description.abstract | 本論文為了增強高分子的拉電子基團能力，設計兩種互為異構物的拉電子基團 (TTαCN、TTβCN)，其是由兩個acrylonitrile (ACN) 與thienothiophene (TT) 所組成的對稱且非併環之拉電子結構，以延長共軛長度，縮小高分子之吸光能隙 (Eg)。再與benzodithiophene (BDT) 聚合得到兩種共軛高分子 (pBαCN、pBβCN)。當ACN官能基的連接位置不同時，其電子共振式會有不同的共振方向之傾向，使高分子有不同的電荷分佈方式，如TTαCN之ACN基團靠近單元，其電子呈分散且片段的分佈；TTβCN之ACN基團靠近thiophene單元，其電子呈集中且一片的分佈。本論文利用此種不同電荷分佈之拉電子基團，以調整其拉電子能力，進而改變高分子之分子能階，達成一高分子同時擁有深的HOMO能階、小的Eg，以讓其太陽能電池元件能同時增加VOC與JSC，使元件之PCE增加。 利用UV-Vis、CV、AC-2、DFT理論計算、TEM、GIWAXS、hole only SCLC等，探討拉電子基團之電荷分佈差異對共軛高分子之分子能階、高分子結晶性、電洞遷移率等影響，發現聚集且一片式電子分佈之pBβCN有較強的拉電子基團、較深的HOMO能階、較小Eg，並且pBβCN有較強的偶極矩與庫倫作用力，使pBβCN有較強的高分子-高分子間作用力，令其有較佳的高分子結晶能力、電洞遷移率。最後將兩材料製成太陽能電池之元件，並以TEM、GIWAXS、hole only SCLC、PL quencing研究morpology變化，發現pBβCN有較強的高分子-PC71BM間作用力，使pBβCN與PC71BM有較好互溶性，主動層不需添加劑即可有理想的雙連續相分離結構，其元件之PCE = 7.94%。當主動層混摻DPE添加劑時，pBαCN元件PCE = 7.68%，其VOC = 0.91 V、JSC = 13.8 mA/cm2、FF = 61.9%；pBβCN元件PCE = 9.27%，其VOC = 0.96 V、JSC = 15.6 mA/cm2、FF = 61.8%，此9.27%光電轉換效率是目前含ACN高分子-PC71BM系統的最高值。 | zh_TW |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2022-11-24T03:09:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 U0001-2510202119302400.pdf: 10018857 bytes, checksum: 456480bc97be5412b32bebc7e7cdfc59 (MD5) Previous issue date: 2021 | en |
| dc.description.tableofcontents | 謝誌 i 中文摘要 ii Abstract iii 目錄 iv 圖目錄 vi 表目錄 viii 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 太陽輻射頻譜與大氣質量 2 1.3 太陽能電池緣起及分類 3 1.4 有機太陽能電池工作機制 6 1.5 有機太陽能電池元件之發展與架構 7 1.6 太陽能電池評測參數 9 1.7 GIWAXS應用 11 第二章 文獻回顧 13 2.1 有機高分子半導體材料 13 2.2 高分子結構設計要點 13 2.3 施體高分子之能階設計 13 2.4 分子結構效應 14 2.5 稠合雜環結構效應 17 2.6 推拉電子基效應 17 2.7 側鏈官能基效應 19 2.8 常見高效率高分子之推拉電子基單體 20 2.9 雙拉電子基之共軛高分子 21 2.10 丙烯腈拉電子基團 21 2.11 研究動機 23 第三章 實驗內容 24 3.1 使用藥品與溶劑 24 3.2 使用儀器與測量條件 26 3.3 元件製備 30 3.4 實驗流程 32 3.5 合成步驟 33 第四章 結果與討論 44 4.1 高分子基本性質 44 4.2 光學性質 46 4.3 電子能階分析 48 4.4 理論計算 49 4.5 高分子結晶性與電洞遷移率 52 4.6 高分子太陽能電池之效率分析 54 4.7 主動層morphology分析 57 4.8 主動層之電洞遷移率分析 60 4.9 主動層之螢光淬滅分析 61 第五章 結論 63 參考文獻 64 附錄 69 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 丙烯腈 | zh_TW |
| dc.subject | 富勒烯 | zh_TW |
| dc.subject | 高分子太陽能電池 | zh_TW |
| dc.subject | 有機光伏電池 | zh_TW |
| dc.subject | BDT | zh_TW |
| dc.subject | cyanovinylene | en |
| dc.subject | polymer solar cells | en |
| dc.subject | fullerene | en |
| dc.subject | benzodithiophene | en |
| dc.subject | acrylonitrile | en |
| dc.subject | organic photovoltaics | en |
| dc.title | 高分子-富勒烯太陽能電池利用異構化之對稱型拉電子基團達成同時提升開路電壓、短路電流、光電轉換效率之研究 | zh_TW |
| dc.title | The highest power conversion efficiency 9.27 of acrylonitrile-benzodithiophene copolymer in polymer-fullerene solar cells by enhanced simultaneously open-circuit voltage and short-circuit current density | en |
| dc.date.schoolyear | 109-2 | |
| dc.description.degree | 博士 | |
| dc.contributor.coadvisor | 陳錦地(Chin-Ti Chen) | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 童世煌(Hsin-Tsai Liu),黃炳綜(Chih-Yang Tseng),李榮和 | |
| dc.subject.keyword | 有機光伏電池,高分子太陽能電池,富勒烯,BDT,丙烯腈, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | organic photovoltaics,polymer solar cells,fullerene,benzodithiophene,acrylonitrile,cyanovinylene, | en |
| dc.relation.page | 117 | |
| dc.identifier.doi | 10.6342/NTU202104174 | |
| dc.rights.note | 同意授權(限校園內公開) | |
| dc.date.accepted | 2021-10-29 | |
| dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 高分子科學與工程學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位： | 高分子科學與工程學研究所 | |
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