《有机太阳能电池中粒子形状的优化与设计》
开题报告
- 项目背景：
人类社会赖以生存的矿物燃料终将枯竭所引起的能源危机，以及这些矿物燃料燃烧释放的二氧化碳所引起的温室效应，使得人类的生存环境和经济发展面临着重大挑战，因此急需开发可再生能源和绿色能源。太阳能电池将成为主要能源以满足全球对能源的需求。2000年，美国的《科学》杂志将有机电子学取得的进展列为2000年十大科技成果之一，这些成果中包括人类基因组草图、克隆技术等重大发现。同一年诺贝尔化学奖授予了黑格尔、麦克迪亚米德、白川英树等人，奖励他们在有机电子学、有机聚合物研究方面取得的重大突破。因此人们有理由相信：随着有机电子学研究的深人，有机电子器件制备工艺的完善，一个新的时代——有机电子时代必将到来。
随着有机电子学的不断完善，如何提高有机太阳能电池的能量转换效率和稳定性受到了人们的广泛关注，其中新材料的研发、薄膜制备工艺的改善、影响电池性能关键因素的探索及寻找提高性能的有效途径是人们面临的重要科学问题。自从1995年体异质结太阳能电池的概念提出后，国内外的科学家们对聚合物材料结构设计以及太阳能电池的制备工艺都进行了不断改进。2007年A. J. Heeger教授与其合作者利用低带隙聚合物 PCPDTBT和P3HT掺杂PCBM制备了叠层结构的聚合物太阳能电池，这种新型聚合物电池获得了超过6％的光电转换效率.华南理工大学曹镛院士和中科院化学所李永舫研究员所领导的课题组都在有机光电子材料与器件研究方面处于领跑者的地位。中科院长春应化所王鹏教授课题组在有机染料敏化太阳能电池研究方面取得重要进展，相关成果在线发表于英国化学会《化学通讯》上(Chem. Commun.，2009年3月）。该论文报导了一个具有高吸收系数的有机染料C217，该染料在以乙腈为电解质溶剂的器件中达到了9.8permil; 的光电转换效率，结合无溶剂离子液体电解质，实现了光电转换效率达8.1％的长期光热稳定的染料敏化太阳能电池。目前有机太阳能电池的性能已经到达了一个瓶颈口，其效率一旦超过7％（商业化指标），就有可能引起一次产业革命，进人有机（塑料）电子时代。
丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达几十万千瓦，假如把地球表面0.1％的太阳能转为电能，转变率 5％，每年发电量可达6times;1012千瓦小时，相当于目前世界上能耗的40倍。当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投人巨资，扩大生产，以争一席之地。与国际上蓬勃发展的光伏发电相比，中国落后于发达国家10到15年，甚至明显落后于印度。但是，中国光伏产业正以每年30％的速度增长，2005年中国太阳能电池生产总量达到139MW，较2004 年猛增了179permil;，2006年达到400 MW，从而超过美国成为全球第三大生产国，产能则达到惊人的装置，其工作原理是利用光电材料光生伏特效应完成能量转换。
二、有机太阳能电池的工作原理
由于有机材料中电荷的局域性，光人射后产生束缚在一起的电子一空穴对，需要使激子解离才能形成光电流。
一般认为，有机太阳能电池的物理过程包括：
1.光的吸收和激子的产生：
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
