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简介
这是聚合物太阳能电池ppt，包括了未来五十年人类面临的十大挑战，我国的太阳能分布，导电聚合物的发现和发展历史，导电聚合物的应用，聚合物太阳能电池的发展历史，吸收光谱与光学带隙的测量与计算，总结等内容，欢迎点击下载。
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共轭聚合物与聚合物太阳能电池 侯剑辉 研究员 中科院化学所，高分子物理与化学国家重点实验室 教授 北京科技大学化学与生物工程学院 我国的太阳能分布 太阳能应用举例 最有效的节能减排应用实例 ？ 太阳能热水器 我国已成为太阳能热水器的年产量和保有量均居世界首位。 统计数据显示：2010年我国的太阳能热水器年产量为4900万平方米，太阳能的保有量为1.6亿平方米。 国家对太阳能热水器产业的发展规划是：2015年我国太阳能热水器的保有量达到 4亿平方米，太阳能热水器的保有量在5年内翻一番。 2010年：节省煤炭0.12×1.6×108＝1920万吨 内容提要 共轭聚合物简介 共轭聚合物的应用领域 太阳能电池简介 有机聚合物太阳能电池简介 有机太阳能材料与器件 1996年诺贝尔化学奖 美国的柯尔、史沫莱和英国的克罗脱 由于C60分子的形状和结构酷似英国式足球（soccer），所以又被形象地称为Soccerene（同样带有词尾-ene），中译名为“足球烯”。 还有人用富勒的名字（Buckminster）的词头Buck来命名，称为Buckyball，中译名为“布基球”。 克罗托等人之所以能够勾画出C60的分子结构，富勒的启示起了关键性作用，因此他们一致建议，用Buckminster Fuller的姓名加上一个词尾-ene来命名C60及其一系列碳原子簇，称为Buckminsterfullerene，简称Fullerene，中译名为富勒烯。 应用举例 聚合物光伏技术的特点 光伏产业供需分析 聚合物太阳能电池的发展历史 OPV: An organic photovoltaic cell (OPV Cell) is a photovoltaic cell that uses organic electronics (organic polymers or small organic molecules) for light absorption and charge transport. --- By Wiki 活性层材料 n-Type materials: fullerene derivatives， conjugated polymers， organic molecules. 光电转换过程的五个阶段 聚合物太阳能电池对聚合物材料的要求 A map 吸收光谱与光学带隙的测量与计算 UV-Vis吸收光谱是表征材料的首要手段。 吸收边的位置用来计算光学带隙。 Eg = （1240/ledge）eV 分子能级的测量与计算 电化学循环伏安（CV）方法通常用来测定HOMO与LUMO能级 紫外光电子能谱 （UPS） 迁移率的测量 激光飞行时间法（TOF） 场效应法（FET） 空间电荷限制电流法（SCLC） Molecular structure design To enhance p-electron delocalizability is an effective way to lower the band gap of organic conjugated materials. To introduce electron donating groups， like alkoxy and amino. 2. To build conjugated structure with push-pull p-electron effect. 3. To build conjugated structure with strong quinoid properties Molecular structure design – How to improve mobility? Including two part: inter- and intra- molecular charge transport. Intermolecular charge transport can be improved by forming tight p-p stacking between molecules. Regioregular structure; reducing steric hindrance caused by bulky non-conjugated part; planar conjugated structure; 2-dimensional conjugated structure; etc. Intramolecular charge transport can be improved by enhancing p-electron delocalizability. Seldom studied. (Possibly by reducing aromatic properties of conjugated components; quinoid structure; etc.) Two examples Donor: Molecular structure optimization of BDT-based polymers as highly efficient photovoltaic materials Acceptor: Indene-substituted fullerenes Example 1. Molecular structure optimization of polymer electron donor materials based on Benzo[1，2-b:4，5-b’]dithiophene (BDT). Merits Planar conjugated structure Easy for synthesis and purification Band gap & Molecualr energy level control of BDT-based polymer Absorption spectra & band gap of the BDT polymers Band gap (Eg): 1.1 – 2.0 eV. Calculated by Eg = 1240/ledge Comparisons 1. H6 & H8， influence of electron donating group Voc of the BDT polymers PBDTTTs: An excellent example of systematical optimization of molecular structure Starting point: Good Jsc (Eg = 1.55eV) Low Voc (HOMO = -5.0eV) Good fill factor Questions: How to improve Voc? How to get better Jsc? 1st step: replacing ester group by carbonyl group 2nd step: Adding F atom to enhance electron-withdrawing effect. PV properties of the three PBDTTT-polymer based devices 总结 什么是光伏技术？ 常见的光伏技术有哪些？ 有机/聚合物光伏与传统无机光伏的差别？ 有机/聚合物光伏对材料的要求是什么？
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