《有机太阳能电池》PPT课件.ppt

1,薄膜在Organic solar cells 的應用,指導教授：許進明 學生：許宏全 學號：m97l0227,1,2,outline,有機太陽能電池簡介 有機太陽能電池優缺點 有機太陽能的結構種類 混合式質接面有機太陽電池元件結構 有機太陽能電池未來展望,2,3,有機太陽能電池簡介,有機太陽能電池是利用有機材使用化學合成的方式調整其能隙(band gap)，讓製作出的元件能涵蓋廣的太陽光譜，且由於高吸光係，所以有機層的厚僅需幾百米。並可以用疊層結構(tandem cell)，去設計每層要用麼材去吸收特定波段的光譜，藉此提升轉換效。 一般用有機材做成的太陽能電池有用高分子和小分子製程種。,3,4,有機太陽能電池的優缺點,優點: 製造成本低 化合物結構可設計性 材重輕 加工性能好 於製造大面積的太陽能電池 高吸光係數,缺點: 功轉換效低 載子遷移低 無序結構 高體電阻 耐久性差,5,有機太陽能的結構種類,5,1.單層有機太陽能電池,2.雙層有機太陽能電池 或 質接面有機太陽能電池,6,3.混合式質接面有機太陽能電池,6,P3HT,PCBM,7,混合式質接面有機太陽電池元件結構,7,P3HT:PCBM,(a),(b),(c),(e),(a)ITO glass substrate :氧化錫銦(ITO)具有的高透光(85%)與高導電，故濺鍍於玻璃基板上，可當作導電陽極使用。,8,glass substrate,ITO,(b)PEDOT : PSS : 其功用是當作一電洞傳輸層，可以使分的電能有效的經由傳輸層至ITO陽極，並且阻絕電子至陽極，進而提升電池的效能。 另外還具有低ITO表面粗糙的功用，進而提升其表面形態；且有效低元件短的效應，減少電產生，提升電池之開電壓表現。,9,glass substrate,ITO,PEDOT:PSS,(c) P3HT : PCBM :元件的主動層即為Donor(P3HT)與Acceptor (PCBM)種材的混合薄膜層，此層即為產生激子的有機層，並提供使激子分的質接面與提供電電子傳輸徑。 使用sol-gel法，將溶質P3HT與PCBM，還有溶劑氯苯依化照化學劑量比，加熱混合之後再用旋轉塗佈機旋塗於ITO玻璃基板上。,10,glass substrate,ITO,PEDOT:PSS,P3HT:PCBM,(e)使用熱蒸鍍陰極鋁，蒸鍍壓力為10-610-5 torr，蒸鍍速率為0.5 /s，厚度為600800 。,11,glass substrate,ITO,PEDOT:PSS,P3HT:PCBM,Al,12,13,研究出更適合的感光層材料，以其能更充分利用到各段太陽能光波段的能量，並發展出載子移動率更快的材料，使其電子-電洞對分離的效率能提升。 藉由不同結構的研究，來改善元件中的光吸收率、反射率等特性，勢必能將有機太陽能電池的轉換效率更往上提升。,13,有機太陽能電池未來發展,14,參考文獻,思佑，“五環素/駢苯衍生物有機太陽能電池之研究，國成功大學光電科學與工程研究所碩士文， 2007 劉修宏，“高效率高分子太陽能電池之研究，國成功大學光電科學與工程研究所碩士文， 2006 石政言，“用元件後段處與主動層有機溶劑改善有