一維氧化鋅奈米柱陣列於固態太陽能電池之應用

  • 王 鼎中

學生論文: Master's Thesis

摘要

本研究探討於反轉式P3HT:PCBM/氧化鋅奈米柱陣列異質接面太陽能電池中,加入金屬@絕緣層奈米粒子之效應。本研究以化學浴沉積法成長單晶氧化鋅奈米柱陣列(ZnO nanorod array)作為電子受體,提供電子一直接傳導路徑,再利用旋轉塗佈法將聚(3-己基?吩) [poly(3-hexylthiophene-2 5-diyl) P3HT]以及富勒烯衍生物[(6 6)-phenyl-C61-butyric acid methyl ester PC61BM]填入氧化鋅奈米柱陣列中,作為主動層材料。結果顯示,加入金屬@絕緣層奈米粒子可有效增加短路電流密度(short-circuit current density)以及改善填充因子(Fill Factor)。其中,以混摻Au@Silica奈米粒子於主動層材料中之太陽能電池有最佳結果,光電轉換效率可有60%的增益,由1 18%提升至1 91%。本研究並分別利用電化學交流阻抗分析(Electrochemical impedance spectroscopic EIS)、光強度調制光電流分析儀(Intensity modulated photocurrent spectroscopy IMPS)與時間解析光激螢光光譜(Time-solved photoluminescence TRPL)分析太陽能電池之載子再結合、電子傳輸與激子(exciton)於太陽能電池中的行為。 此外,本研究亦使用甲基胺鉛碘取代P3HT:PCBM作為吸光材料,以吸收波長範圍300-800 nm之可見光。以一步驟合成法以及連續式合成法兩種方法將甲基胺鉛碘填入單晶氧化鋅奈米柱陣列中,以組裝鈣鈦礦/氧化鋅奈米柱陣列太陽能電池,其中以連續式合成法具有較高效能,可達Voc~0 86, Jsc~15 20 mA/cm2,FF~0 50,效率為6 50%。
獎項日期2014 八月 25
原文Chinese
監督員Jih-Jen Wu (Supervisor)

引用此

一維氧化鋅奈米柱陣列於固態太陽能電池之應用
鼎中, 王. (Author). 2014 八月 25

學生論文: Master's Thesis