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接合正反相結構有機太陽能電池之研究
Thesis

接合正反相結構有機太陽能電池之研究

陳宗德
Masters, 國立清華大學, 電子工程研究所
2008

Abstract

有機太陽電池 反相結構太陽能電池 接合 串疊元件 黏著劑 organic solar cell inverted solar cell lamination tandem cell glue
近年來由於各項能源的短缺日漸嚴重,使得太陽能電池發展逐漸備受重視,各國皆投以人力研究。無機太陽電池現今雖然已具備高效率、高穩定性等優勢,但其高成本仍是商業應用的一大致命傷;相反地,有機太陽電池不僅製程簡單、成本低廉,軟性基板具可撓性;噴墨印刷及刮刀的技術更可以將元件朝向大面積、大尺寸發展,以上優點都使得有機太陽電池在未來的發展上極具潛力。 本研究首先針對運用在反相結構太陽能電池電子與電洞傳輸層的各種材料進行測試,包含了蒸鍍、溶液製程的方式;而主動層材料我們選擇BHJ系統,將P3HT混合PCBM溶於鄰-二氯苯 (DCB) ,利用旋轉塗佈的動方式進行成膜。接著選用適當的電子與電洞傳輸層運用在反結構裡,與傳統的正結構元件進行接合 (lamination) 的動作。 研究結果利用金屬室溫下接合的方式成功將正反兩結構的元件結合在一起,成為一串疊 (tandem) 元件,PCE有0.61%、Voc ~ 1.15V,待元件調整到匹配最佳化後,相信未來可達高效率且高穿透的元件。本研究也另外使用了利用黏著劑D-sorbitol來進行元件的接合,此方向雖然還沒有明顯突破的進展,但已初步證實本研究在此工作所選用來進行接合的元件結構是不可行的,需做點改變使結構更加完善。

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