在各式各樣的再生能源之中,具有較低廉的建置成本、輕量化的元件、材料多樣性以及可撓曲等優點的有機太陽能電池 (OSCs) 是很受到矚目的新科技,致使許多研究團隊致力於開發新型元件架構與新穎的有機材料,近年來在高分子有機太陽能電池以及小分子有機太陽能電池上都有不錯的元件效率表現。 在本論文中敘述了我在設計與合成AADAA和DAA架構的小分子有機太陽能電池染料的成果,研究分子結構、物理性質以及元件效率表現之間的關係。論文架構如下,第一章介紹有機太陽能電池原理、分子設計策略以及至今最先進應用於有機太陽能電池的小分子和高分子電子予體材料;第二章中我們為了濕製程太陽能電池合成出以雙噻吩并噻咯、雙噻吩并環戊二烯與雙噻吩并苯為中心之AADAA架構的染料,其中CPDT-T1染料達到了0.80%效率。在第三章中,我們增強AADAA染料的拉電子基,合成出了八個AADAA結構的染料,將HOMO與LUMO能階一併拉低的過程中,提升了蒸鍍製成元件的效率表現,其中CPDTBFC可以達到4.94%。在第四章中敘述具有推電子性質的二芳胺接上強拉電子基團thiazolidenemalononitrile,合成了一系列DAA架構的染料,而這些分子的電洞傳導率與分子間作用力息息相關,而在不具有純donor層的PMHJ元件架構下,DPPT效率可以達到3.52%。Among the various solar energy resources, organic solar cells (OSCs) are attracted attention of new technology owing to their advantageous features such as, cheaper manufacturing ...
在能源危機的時代,研究出適合的再生能源是當務之急。而再生能源中,又以太陽能電池最受到大家的矚目。太陽能電池種類繁多,若是以材料來當作區分,可以分為:矽太陽能電池、無機化合物太陽能電池、染料敏化太陽能電...
利用有機合成的方式,我們設計出一系列具有高度螢光量子效率的雙尿素分 子,在四氫呋喃溶液中自組裝形成奈米球狀分子。經由光物理性質量測,表現出 良好能量轉移效率,調配適當比例後,我們順利得到一具白色螢光奈...
近年來鈣鈦礦太陽能電池在科學研究上受到極大的關注,主要的原因是由於其光電轉換效率爆炸性的發展在僅僅七年內從3.81% 提升至22.1%。但相較於已商業化的矽基與薄膜型太陽能電池,鈣鈦礦太陽能電池的長時...
在本論文中,我們合成出一系列由不同氟數量以及位置修飾的 DTDCPB 衍生物作為小分子型太陽能電池。DTDCPB 為具有不對稱的予體-受體-受體 (D-A-A) 結構的化合物,在先前的報導中,其元件可...
有機太陽能電池被視為低成本及低環境汙染的永續性電力來源。而電洞型有機材料應用於有機太陽能電池中做為電子予體在近年來發展迅速。近來小分子有機太陽能電池的元件表現已逼近高分子有機太陽能電池的成果,顯示其有...
在本研究中我們建構有機混摻異質接面型太陽能電池放電特性的數學模型,以描述電池內部光電轉換以及電荷傳遞的機制,包含了光子在活化層的吸收、光激子的移動、電荷轉移態的解離現象、自由電荷的流動及活化層和電極邊...
石油油價高漲的今日,各種替代能源在各國積極研發,而太陽能電池更是受到矚目,許多有趣研究結果紛紛出爐。最常見的太陽能電池有以矽基為材料的單晶矽、多晶矽、非晶矽,以及 III-V的砷化鎵、II-VI鍗化鎘...
有機太陽能電池具有質輕、可撓曲且在大面積下製作可以有較低的成本,近年來引起廣大的注意。在本論文中,我們使用PV2000做為倒置結構元件的主動層,比起P3HT/PCBM系統能提供較大的開路電壓。首先我們...
在本論文中,第一部分主要是碳酸銫在倒置有機太陽能電池中作為陰極緩衝層對整體元件的電性研究。利用溶液調配一定濃度的碳酸銫,並旋轉塗佈在氧化銦錫(ITO)電極上,使氧化銦錫功函數有效下降,從原本陽極角色轉...
在本論文中,我們探討一系列異參茚并苯衍生物ITD,ITD-Th,ITD-Hx與ITD-OM作為新型染料敏化太陽能電池染料分子之合成、性質與元件效能之研究 。 本實驗室先前曾研究異參茚并苯之光物理性質,...
有機高分子太陽能電池具有低成本、可撓曲且能大面積製造的優勢,因而吸引大家廣泛的興趣。然而,目前高分子太陽能電池在應用上還有一些不利的因素,其陽極材料氧化銦錫透明電極不易撓曲且價格日益升高,電洞傳輸層P...
本文探討了有機體異質接面太陽電池中能階匹配對其開路電壓之影響與機制,並透過修飾其內部各分界面之性質,減少光生載子於內部傳輸時的能量損耗來提升光電轉換效率,從能量角度歸納出元件構型與材料選用之參考準則,...
本研究以有機合成的方式,設計出一具有疊氮基之離子性有機共軛藍光分子,並利用電子顯微鏡(Electron microscopy)及動態光散射儀(Dynamic light scattering)鑑定,此...
染料敏化太陽能電池因具備可轉換太陽能源為電力,被視有潛力發展再生能源之裝置而受到關注,而染敏電池中,提供染料吸附、電子傳遞且有著大比表面積之多孔性二氧化鈦光電極,為影響染敏電池光電轉化效率之關鍵因素,...
因應全球能源危機及環保意識的抬頭,太陽能電池由於其理論效率高且技術發展較為成熟,成為近年來最受矚目的綠色替代性能源。許多高光電效率轉換之研究顯示,配合新有機分子材料的開發,以其為基底的染料敏化太陽能電...
在能源危機的時代,研究出適合的再生能源是當務之急。而再生能源中,又以太陽能電池最受到大家的矚目。太陽能電池種類繁多,若是以材料來當作區分,可以分為:矽太陽能電池、無機化合物太陽能電池、染料敏化太陽能電...
利用有機合成的方式,我們設計出一系列具有高度螢光量子效率的雙尿素分 子,在四氫呋喃溶液中自組裝形成奈米球狀分子。經由光物理性質量測,表現出 良好能量轉移效率,調配適當比例後,我們順利得到一具白色螢光奈...
近年來鈣鈦礦太陽能電池在科學研究上受到極大的關注,主要的原因是由於其光電轉換效率爆炸性的發展在僅僅七年內從3.81% 提升至22.1%。但相較於已商業化的矽基與薄膜型太陽能電池,鈣鈦礦太陽能電池的長時...
在本論文中,我們合成出一系列由不同氟數量以及位置修飾的 DTDCPB 衍生物作為小分子型太陽能電池。DTDCPB 為具有不對稱的予體-受體-受體 (D-A-A) 結構的化合物,在先前的報導中,其元件可...
有機太陽能電池被視為低成本及低環境汙染的永續性電力來源。而電洞型有機材料應用於有機太陽能電池中做為電子予體在近年來發展迅速。近來小分子有機太陽能電池的元件表現已逼近高分子有機太陽能電池的成果,顯示其有...
在本研究中我們建構有機混摻異質接面型太陽能電池放電特性的數學模型,以描述電池內部光電轉換以及電荷傳遞的機制,包含了光子在活化層的吸收、光激子的移動、電荷轉移態的解離現象、自由電荷的流動及活化層和電極邊...
石油油價高漲的今日,各種替代能源在各國積極研發,而太陽能電池更是受到矚目,許多有趣研究結果紛紛出爐。最常見的太陽能電池有以矽基為材料的單晶矽、多晶矽、非晶矽,以及 III-V的砷化鎵、II-VI鍗化鎘...
有機太陽能電池具有質輕、可撓曲且在大面積下製作可以有較低的成本,近年來引起廣大的注意。在本論文中,我們使用PV2000做為倒置結構元件的主動層,比起P3HT/PCBM系統能提供較大的開路電壓。首先我們...
在本論文中,第一部分主要是碳酸銫在倒置有機太陽能電池中作為陰極緩衝層對整體元件的電性研究。利用溶液調配一定濃度的碳酸銫,並旋轉塗佈在氧化銦錫(ITO)電極上,使氧化銦錫功函數有效下降,從原本陽極角色轉...
在本論文中,我們探討一系列異參茚并苯衍生物ITD,ITD-Th,ITD-Hx與ITD-OM作為新型染料敏化太陽能電池染料分子之合成、性質與元件效能之研究 。 本實驗室先前曾研究異參茚并苯之光物理性質,...
有機高分子太陽能電池具有低成本、可撓曲且能大面積製造的優勢,因而吸引大家廣泛的興趣。然而,目前高分子太陽能電池在應用上還有一些不利的因素,其陽極材料氧化銦錫透明電極不易撓曲且價格日益升高,電洞傳輸層P...
本文探討了有機體異質接面太陽電池中能階匹配對其開路電壓之影響與機制,並透過修飾其內部各分界面之性質,減少光生載子於內部傳輸時的能量損耗來提升光電轉換效率,從能量角度歸納出元件構型與材料選用之參考準則,...
本研究以有機合成的方式,設計出一具有疊氮基之離子性有機共軛藍光分子,並利用電子顯微鏡(Electron microscopy)及動態光散射儀(Dynamic light scattering)鑑定,此...
染料敏化太陽能電池因具備可轉換太陽能源為電力,被視有潛力發展再生能源之裝置而受到關注,而染敏電池中,提供染料吸附、電子傳遞且有著大比表面積之多孔性二氧化鈦光電極,為影響染敏電池光電轉化效率之關鍵因素,...
因應全球能源危機及環保意識的抬頭,太陽能電池由於其理論效率高且技術發展較為成熟,成為近年來最受矚目的綠色替代性能源。許多高光電效率轉換之研究顯示,配合新有機分子材料的開發,以其為基底的染料敏化太陽能電...
在能源危機的時代,研究出適合的再生能源是當務之急。而再生能源中,又以太陽能電池最受到大家的矚目。太陽能電池種類繁多,若是以材料來當作區分,可以分為:矽太陽能電池、無機化合物太陽能電池、染料敏化太陽能電...
利用有機合成的方式,我們設計出一系列具有高度螢光量子效率的雙尿素分 子,在四氫呋喃溶液中自組裝形成奈米球狀分子。經由光物理性質量測,表現出 良好能量轉移效率,調配適當比例後,我們順利得到一具白色螢光奈...
近年來鈣鈦礦太陽能電池在科學研究上受到極大的關注,主要的原因是由於其光電轉換效率爆炸性的發展在僅僅七年內從3.81% 提升至22.1%。但相較於已商業化的矽基與薄膜型太陽能電池,鈣鈦礦太陽能電池的長時...