| 研究生: |
洪雋涵 Hung, Chun-Han |
|---|---|
| 論文名稱: |
交流阻抗法分析有機太陽能電池等效電路與衰退機制之研究 Study of Equivalent Circuit and Decay Mechanism of Organic Solar Cell by AC Impedance Spectroscopy |
| 指導教授: |
施權峰
Shih, Chuan-Feng |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
電機資訊學院 - 電機工程學系 Department of Electrical Engineering |
| 論文出版年: | 2013 |
| 畢業學年度: | 101 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 104 |
| 中文關鍵詞: | 有機太陽能電池 、交流阻抗法 、前退火 、後退火 |
| 外文關鍵詞: | organic solar cell, AC impedance spectroscopy, pre-annealing, post-annealing |
| 相關次數: | 點閱:163 下載:1 |
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本論文研究重點為交流阻抗法對有機太陽能電池造成的影響,分成三個部分討論。第一部分為改變有機太陽能電池主動層,在不同濃度的PCBM 、bilayer、純的P3HT以及前後退火等條件下,使用阻抗分析法探討元件,並把電路模型定義出來,在此研究發現改變主動層材料並不會對電路模型造成影響。
第二部分則是改變主動層的厚度至200(nm)且在前退火以及後退火的環境下,給予不同的光照強度量測情況下、放置不同的時間做阻抗量測,比較不同時間以及不同光照強度造成阻抗量測以及模型的差異,並且定義各個電路參數的意義,此研究結果發現電路模型跟第一部分會有所差異。
第三部分則是對應到第二部分的實驗,測量條件改為給予不同偏壓的情況下去做阻抗量測,量測以及定義不同的時間每個有機太陽能電池對應到的阻抗模型,並猜測造成模型改變的原因,此研究發現電路模型會隨著時間變化而有所改變。
In this study, focus on the influence on organic solar cell by AC impedance spectroscopy. In the first topic, change the active layer of organic solar cell: different concentration of PCBM, bilayer, and pure P3HT in post annealing and pre annealing condition, finding out the circuit model by AC impedance method.
In the second topic, change the thickness to 200(nm) at post-annealing or pre-annealing, use AC impedance spectroscopy to discuss the different circuit model in different light intensity and measure time to define the parameters in circuit model. Find that different with the first topic.
According to the second topic in the third topic, we measure AC impedance spectroscopy by different bias voltage in the non-illuminated condition, finding the factors of the change in the circuit model in different measure time.
[1] 楊昌中, “能源危機與永續發展,” 工業技術研究院 (2012)。
[2] 莊嘉琛, “太陽能工程-太陽電池篇," 全華出版社 (1997)。
[3] 徐譽庭, “太陽能電池單晶矽和多晶矽探究,” 高雄女子高級中學。
[4] 顧鴻濤, “太陽能電池元件導論,” 全威圖書有限公司 (2008)。
[5] C. M. Fetzer, D. C. Law, G. S. Kinsey, H. Yoon, K.
M. Edmondson, R. A. Sherif, R. R. King, and N. H. Karam,
“40% efficient metamorphic GaInP/GaInAs/Ge
multijunction solar cells,” Appl. Phys. Lett. , 90,
183516 (2007).
[6] Amal K. Ghosh and T. Feng, “Merocyanine organic solar
cells,” J. Appl. Phys., 49, 5982 (1978).
[7] C. W. Tang, ” Twolayer organic photovoltaic cell,” Appl.
Phys. Lett. , 48, 183 (1986).
[8] A. J. Heeger, F. Wudl, L. Smilowitz,and N. S.
Sariciftci, “Photoinduced Electron Transfer from a
Conducting Polymer to Buckminsterfullerene,” Science,
258, 1474 (1992).
[9] A. J. Heeger , F. Wudl , L. Smilowitz, and N. S.
Sariciftci, ” Semiconducting polymers (as donors) and
buckminsterfullerene (as acceptor): photoinduced
electron transfer and heterojunction devices,” Synthetic
Metals, 59 333-352 (1993).
[10] P. Peumans, S. R. Forrest, and V. Bulović ,“Efficient
photon harvesting at high optical intensities in
ultrathin organic double-heterostructure photovoltaic
diodes,” Appl. Phys. Lett., 76, 2650 (2000).
[11] Christoph J. Brabec, Franz Padinger, Jan C. Hummelen,
N. Serdar Sariciftci, Sean E. Shaheen, and Thomas
Fromherz ,” 2.5% efficient organic plastic solar cells,”
Appl. Phys. Lett., 78, 841 (2001).
[12] G. W. Hwang, “Introduction to Conjugated Conducting
Polymer Technology,” 工業材料雜誌288 期.
[13] 周啟達, “以紫質及酞花青敏化之二氧化鈦染料敏化太陽能電池研
究,” 國立台灣科技大學化學工程系碩士學位論文 (2006)。
[14] 林金福..等人, “全固態高分子太陽能電池之研製(第3年)研究成果報
告(完整版),” 國立臺灣大學材料科學與工程學系暨研究所 行政院國
家科學委員會專題研究計畫成果報告 (2008/08/01-2009/07/31)。
[15] Alan J. Heeger, Sarah R. Cowan, and Wei Lin Leong,
“Differential Resistance Analysis of Charge Carrier
Losses in Organic Bulk Heterojunction Solar Cells:
Observing the Transition from Bimolecular to Trap-
Assisted Recombination and Quantifying the Order of
Recombination,” Adv. Energy Mater. , 1, 517–522 (2011).
[16] 陳志平, “高分子有機太陽能電池技術發展概況,” 工業材料雜誌,
262期 (2008)。
[17] 黃鯤鵬, “以交流阻抗分析法量測高方向性氧化鋅奈米柱陣列電性
之研究,” 國立成功大學化學工程研究所碩士論文 (2006)。
[18] CMS300 Electrochemical System Operator’s Manual,
Gamery Instruments, Inc., USA. (1993).
[19] 彭元軍,“探討酸/鹼高分子質子交換膜在無水狀態之研究,” 國立中
央大學化學研究所碩士論文 (2006)。
[20] Antoni Munar, Eva M. Barea, Germà Garcia-Belmonte,
Irati Ugarte, Juan Bisquert, and Roberto Pacios ,
“Charge Carrier Mobility and Lifetime of Organic Bulk
Heterojunctions Analyzed by Impedance Spectroscopy,”
Organic Electronics, 9 ,847–851 (2008).
[21] Francisco Fabregat-Santiago, Germa` Garcia-Belmonte,
Iva´n Mora-Sero´, and Juan Bisquert, “Implications of
the Negative Capacitance Observed at Forward Bias in
Nanocomposite and Polycrystalline Solar Cells,” Nano
Lett., 6, 4 (2006).
校內:2023-01-01公開