Skip navigation

DSpace

機構典藏 DSpace 系統致力於保存各式數位資料(如:文字、圖片、PDF)並使其易於取用。

點此認識 DSpace
DSpace logo
English
中文
  • 瀏覽論文
    • 校院系所
    • 出版年
    • 作者
    • 標題
    • 關鍵字
    • 指導教授
  • 搜尋 TDR
  • 授權 Q&A
    • 我的頁面
    • 接受 E-mail 通知
    • 編輯個人資料
  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 電機資訊學院
  3. 光電工程學研究所
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/60493
標題: 有機高分子光伏載體-受體系統的形態特性研究
Investigation of Morphological Characteristics of Photovoltaic Polymer Donor-Acceptor Systems
作者: You-Heng Lin
林有恒
指導教授: 吳忠幟(Chung-Chih Wu)
關鍵字: 低掠角X-光散射,高分子太陽能電池,富勒稀,聚噻,吩,形態,
GIXS,polymer solar cells,fullerene,poly(3-hyxelthiophene),morphology,
出版年 : 2013
學位: 博士
摘要: 由高分子與富勒稀衍生物所製作的太陽能電池系統,已經被視為最有潛力的再生替代能源選項。在許多高分子與富勒稀的材料組合中,聚噻吩(P3HT)和苯基碳61丁酸甲酯(PCBM)是目前最被廣泛研究的題材。然而,最近的研究報導指出一個新的受體材料:茚-碳60雙加成物(ICBA),用來取代PCBM作為P3HT系統的新受體材料,其較高的最低未填滿軌域能階(LUMO),使得太陽能電池的效能獲得明顯的提昇。然而,除了能階的影響以外,深入的形態討論對瞭解ICBA和PCBM的元件效率的差異也會有幫助。
在這篇論文中,我們比較這兩個載體-受體混合系統:P3HT/PCBM和P3HT/ICBA的光譜以及形態特性,利用光學顯微鏡以及低掠角X光散射技術,我們發現不管是單一材料薄膜,或是混合載體-受體的薄膜,PCBM相對ICBA容易形成較大且規則的聚集或是結晶結構,和PCBM相較下,ICBA也相當程度的破壞P3HT的規則性排列。由於P3HT/PCBM系統可以形成較多、較大的規則相分離區域,P3HT/PCBM薄膜在高濃度PCBM摻雜的情況下,可以觀察到明顯的光學散射特性,然而這樣的特性在P3HT/ICBA的混合系統上並不明顯!這樣的結果表示,P3HT/ICBA的元件效率提昇並非來自主動層的形態品質提昇,而是其他的原因在元件效率提昇上產生更重要的影響
Solar cell technology based on polymer/fullerene composites are continuously gaining interest as a potential source of renewable energy. Among the composites, poly(3-hyxelthiophene) (P3HT) and [6,6]-phenyel-C61 butyric acid methyl ester (PCBM) are the most widely studied D-A combination. Recently, a new C60-based acceptor material indene-C60 bisadduct (ICBA) replacing PCBM as an acceptor in the P3HT/fullerene system is repoted to substantially improve the conversion efficiency of the solar cells owing to the higher LUMO level. However, the detailed morphological properties of the donor-acceptor composites would also be essential in understanding the difference in performance between the P3HT/PCBM system and the relatively new P3HT/ICBA system
We report a comparative study on spectral and morphological properties of two blend systems for polymer solar cells: the donor material P3HT in combination with the acceptor material of either PCBM or ICBA that was reported to enhance efficiencies of polymer solar cells. Optical microscopy and grazing incidence X-ray scattering reveal the stronger tendency of PCBM to from larger and more ordered domains/grains than ICBA either in pure or blend films. Compared to PCBM, the presence of ICBA also substantially perturbs the organization and longer-range ordering of P3HT in increasing the ICBA ratio in blends. With larger and more ordered phase-separated domains, the P3HT/PCBM blend films exhibit significant optical scattering at higher PCBM ratios. Yet, such optical scattering is not significant for P3HT/ICBA blends (even with high ICBA ratios). Overall, results here suggest the reported higher efficiencies of P3HT/ICBA solar cells (vs. P3HT/PCBM cells) cannot be attributed to larger and/or more ordered phase-separated donor-acceptor domains and other characteristics play more important roles in this case.
URI: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/60493
全文授權: 有償授權
顯示於系所單位:光電工程學研究所

文件中的檔案:
檔案 大小格式 
ntu-102-1.pdf
  未授權公開取用
2.28 MBAdobe PDF
顯示文件完整紀錄


系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。

社群連結
聯絡資訊
10617臺北市大安區羅斯福路四段1號
No.1 Sec.4, Roosevelt Rd., Taipei, Taiwan, R.O.C. 106
Tel: (02)33662353
Email: ntuetds@ntu.edu.tw
意見箱
相關連結
館藏目錄
國內圖書館整合查詢 MetaCat
臺大學術典藏 NTU Scholars
臺大圖書館數位典藏館
本站聲明
© NTU Library All Rights Reserved