「基于新型聚合物體系的高效太陽能電池材料設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化」

「基于新型聚合物體系的高效太陽能電池材料設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化」1.參考文獻(xiàn)：

-Guo,F.,&Chen,G.(2019).Polymersolarcells:recentprogress,challenges,andfutureprospects.ScienceChinaChemistry,62(11),1467-1476.

-Li,G.,Zhu,R.,&Yang,Y.(2012).Polymersolarcells.Naturephotonics,6(3),153-161.

-Luo,R.,&Zhao,J.(2021).RecentProgressinHigh‐EfficiencyConjugatedPolymerDonorMaterialsforNonfullereneOrganicSolarCells.AdvancedScience,8(2),2002562.

-Tang,C.W.(1986).Two-layerorganicphotovoltaiccell.Appliedphysicsletters,48(2),183-185.

-Zhang,S.,Ye,L.,Hou,J.,&Ade,H.(2020).MolecularDesignofPolymerDonorsforHigh-EfficiencyOrganicSolarCells.Chemicalreviews,120(11),11075-11139.

2.研究背景和意義：

隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嘣黾?，太陽能電池作為一種可再生、清潔能源的重要載體，受到了越來越廣泛的關(guān)注。而高效太陽能電池材料的研究和開發(fā)，則是實(shí)現(xiàn)太陽能電池大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵之一。近年來，由于其卓越的光電性能和加工可行性，聚合物材料已成為新型太陽能電池材料的研究熱點(diǎn)。因此，基于新型聚合物體系的高效太陽能電池材料設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化研究，對(duì)于推動(dòng)太陽能電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和推廣具有重要意義。

3.研究內(nèi)容：

本研究將聚焦于基于新型聚合物體系的高效太陽能電池材料的設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化。具體研究內(nèi)容如下：

(1)根據(jù)聚合物材料的光電性能，設(shè)計(jì)出合適的聚合物體系，并通過理論計(jì)算、合成和表征等手段，對(duì)其光學(xué)、電學(xué)和形態(tài)學(xué)等性能進(jìn)行全面優(yōu)化。

(2)將合適的聚合物和非富勒烯小分子的電子受體材料進(jìn)行混合，探索其在太陽能電池中的應(yīng)用，同時(shí)對(duì)其在太陽能電池中的光電轉(zhuǎn)換性能進(jìn)行深入研究。

(3)提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，并優(yōu)化其穩(wěn)定性和可重復(fù)性。通過對(duì)太陽能電池的器件性能進(jìn)行檢測(cè)和分析，對(duì)太陽能電池的優(yōu)化進(jìn)行深入的研究。

4.研究方法：

本研究將采用多種手段開展研究工作，主要包括：理論計(jì)算、合成和表征、器件制備和性能測(cè)試等方法。具體方法如下：

(1)理論計(jì)算：采用計(jì)算機(jī)模擬等方法，對(duì)聚合物體系的光電性能進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析。

(2)合成和表征：采用化學(xué)合成方法，制備出聚合物和非富勒烯小分子的電子受體材料，并通過各種表征手段（如NMR、GPC、IR、UV-vis、PL等）對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行分析。

(3)器件制備和性能測(cè)試：將優(yōu)化后的聚合物和電子受體材料組裝成太陽能電池器件，并通過IV測(cè)試、EQE測(cè)試等手段，對(duì)其光電轉(zhuǎn)換性能進(jìn)行評(píng)估，并對(duì)其器件穩(wěn)定性、可重復(fù)性進(jìn)行測(cè)試。

5.預(yù)期結(jié)果：

通過對(duì)基于新型聚合物體系的高效太陽能電池材料的設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化進(jìn)行深入研究，預(yù)期可以獲得以下研究結(jié)果：

(1)設(shè)計(jì)和制備出光電性能優(yōu)異的聚合物體系，并優(yōu)化其光學(xué)、電學(xué)和形態(tài)學(xué)等性能。

(2)探究聚合物和非