有机小分子太阳能电池材料与器件

定　　价：98 元

丛书名：光电子科学与技术前沿丛书

• 作者：陈永胜，万相见等编著
• 出版时间：2017/10/1
• ISBN：9787030545350
• 出 版 社：科学出版社

适用读者:本书适用于新材料和新能源等相关专业的研究人员

• 中图法分类：TM914.4 
• 页码：240
• 纸张：胶版纸
• 版次：1
• 开本：16K
• 字数：(单位：千字)

内容简介

　　有机太阳能电池具有成本低、可大面积印刷和柔性等优点，是近年来新能源研究领域最热门的研究方向之一。活性层材料是有机太阳能电池研究的基础和关键。本书从寡聚物及小分子活性层材料出发，介绍可溶液处理的寡聚物及小分子太阳能电池领域的**进展，从专业角度、以通俗易懂的语言，全面系统地对寡聚物及小分子太阳能电池的重要和**成果进行归纳和总结。内容包括：可溶液处理寡聚物及小分子给体材料和受体材料，器件构筑与优化，电荷输运，光动力学研究和器件的稳定性等。

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序 言

　　有机太阳能电池近10年来，特别是最近两年，获得了突飞猛进的发展，单节器件效率已经突破12%，正处在从实验室研究到产业化应用的黎明阶段。高效活性层材料的设计合成与光伏器件构筑优化是获得高效率的关键，其中活性层材料更是基础和前提，也是未来产业化应用需要考虑的首要问题。目前有机太阳能电池的活性层材料，无论是给体材料还是受体材料，均可分为聚合物材料和小分子材料。近年来，以具有确定化学结构及分子量的寡聚物及小分子作为活性层材料的太阳能电池引起了研究人员的广泛关注，因为这类材料具有分子量确定、合成和分离提纯相对简单等优点。目前，寡聚物及小分子材料作为给体材料已取得了与聚合物材料相当的光电转换效率。值得一提的是，小分子受体材料已成为目前非富勒烯受体研究的主流，引起广泛关注。
　　这部著作的编著者多年来一直从事寡聚物及小分子有机太阳能电池的研究，在该领域具有深厚的工作积累和研究体会。该书是编著者基于自己的研究成果，结合最新研究进展总结撰写而成。编著者深入浅出地介绍了寡聚物及小分子太阳能电池研究的现状和发展趋势，包括活性层给体材料、受体材料、相关光伏器件构筑与优化、电荷输运和动力学研究及稳定性等。该书内容充实，语言通俗易懂。不仅对于专业人士，而且对非专业人士而言都具有较强的可读性，可以作为太阳能电池及相关领域研究工作者的参考书，亦可作为高等院校本科生或者研究生的参考教材。相信该书可以对有机太阳能电池的发展起到很好的促进作用。

目 录

目录
序言
前言
第1章 有机小分子太阳能电池简介 1
1.1 有机小分子太阳能电池的发展历程 2
1.2 有机太阳能电池的光电转换原理 6
1.2.1 光电转换的基本过程 6
1.2.2 J-V特性及性能参数 7
1.3 本章小结 9
参考文献 9
第2章 可溶液处理小分子给体材料 12
2.1 A-D-A结构的小分子给体材料 12
2.1.1 寡聚噻吩类A-D-A小分子给体材料 13
2.1.2 基于苯并二噻吩的A-D-A小分子给体材料 23
2.1.3 基于二噻吩并噻咯（DTS）的A-D-A小分子给体材料 37
2.1.4 二噻吩并吡咯及其类似单元 39
2.1.5 基于卟啉单元的A-D-A小分子给体材料 42
2.1.6 其他代表性A-D-A小分子给体材料 46
2.2 D1-A-D2-A-D1结构的小分子给体材料 48
2.2.1 基于二噻吩并噻咯的D1-A-D2-A-D1小分子给体材料 48
2.2.2 基于IDT/IDTT的D1-A-D2-A-D1小分子给体材料 53
2.2.3 基于BDT的D1-A-D2-A-D1小分子给体材料 60
2.3 其他代表性小分子给体材料 64
2.4 本章小结 68
参考文献 69
第3章 小分子受体材料 77
3.1 基于富勒烯的小分子受体材料 77
3.2 基于苝二酰亚胺的小分子光伏受体材料 78
3.3 基于二噻吩吡咯并吡咯二酮的小分子光伏受体材料 87
3.4 基于罗丹宁端基的小分子受体材料 91
3.5 基于茚满二酮端基的小分子受体材料 94
3.6 本章小结 104
参考文献 105
第4章 有机小分子太阳能电池器件的构筑与优化 109
4.1 器件结构的优化 109
4.1.1 正向结构器件 109
4.1.2 反转结构器件 110
4.1.3 叠层器件 116
4.2 活性层形貌的调控 124
4.2.1 活性层形貌的理想特征 124
4.2.2 活性层形貌的表征方法 124
4.2.3 活性层形貌的调控方法 127
4.3 界面修饰 142
4.4 其他优化方法 147
4.5 本章小结 153
参考文献 153
第5章 有机小分子太阳能电池中电荷输运研究方法简介 158
5.1 电荷输运研究手段的介绍 158
5.1.1 线性增压载流子瞬态法 160
5.1.2 时间飞行法 161
5.1.3 有机场效应晶体管法 161
5.2 经典有机小分子太阳能电池中的电荷输运研究 162
5.3 高效有机小分子太阳能电池中分子结构对电荷输运的影响机制 169
5.4 本章小结 172
参考文献 173
第6章 光动力学研究——激子产生、解离和电荷传输 175
6.1 有机太阳能电池中的激发态过程概述 176
6.2 有机太阳能电池中的复合过程 178
6.3 有机太阳能电池中的激发态动力学过程 179
6.3.1 fs～ns动力学过程 179
6.3.2 ns～μs动力学过程 188
6.4 活性层形貌、激发态动力学与器件性能之间的关系 196
6.5 本章小结 201
参考文献 201
第7章 有机太阳能电池的稳定性 204
7.1 有机太阳能电池稳定性研究方法 204
7.2 影响有机太阳能电池稳定性因素 207
7.2.1 影响器件稳定性的内部因素 208
7.2.2 影响器件稳定性的外部因素 209
7.3 提高有机太阳能电池稳定性的方法 211
7.3.1 反向器件结构 211
7.3.2 电池封装 212
7.3.3 活性材料优化选择与形貌控制 212
7.4 有机小分子太阳能电池寿命研究 213
7.5 本章小结 219
参考文献 219
第8章 展望 222
8.1 新型活性层材料的设计与优化——进一步提高光电转换效率的基础 222
8.2 光伏器件的制备优化——进一步提高光电转换效率的手段 224
8.3 从实验室走向实际应用——有机太阳能电池的大面积制备 226
参考文献 228