(3.227.235.183) 您好!臺灣時間:2021/04/13 22:28
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:林思瑜
研究生(外文):Lin, Szu-Yu
論文名稱:可溶性酞菁鋅之合成與富勒烯衍生物混摻之形態學研究
論文名稱(外文):Morphology Study of Soluble Zinc Phthalocyanine (ZnPc) and [6,6]-Phenyl-C61-Butyric Acid Methyl Ester Blend
指導教授:黃炳綜
指導教授(外文):Huang, Ping-Tsung
口試委員:游源祥葉瑞銘黃炳綜
口試委員(外文):Yu, Yuan-HsiangYeh, Jui-MingHuang, Ping-Tsung
口試日期:2014-06-24
學位類別:碩士
校院名稱:輔仁大學
系所名稱:化學系
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:112
中文關鍵詞:低能隙材料有機太陽能電池
外文關鍵詞:low band gap semiconductorsOPV
相關次數:
  • 被引用被引用:1
  • 點閱點閱:71
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
現今高效能有機太陽能電池中的光敏活化層 p-type 材料多以低能隙 (low band gap) 材料為主,因其能隙較小,使材料在長波長處有強吸收,對於太陽光有更多的吸收,以利於太陽能電池之光電轉換效率提升。
  低能隙小分子材料溶解度皆不佳,因此,本研究將合成可溶性低能隙小分子材料可溶性 Zinc Phthalocyanine ((OPh)4-ZnPc、(4EP)4- ZnPc) 與 PCBM 進行混摻,利用 UV-Vis 來探討兩材料間聚集之吸收特性,並以表面能觀察可溶性低能隙小分子材料與 PCBM 兩材料間的互容性,實驗結果顯示合成之 (OPh)4-ZnPc、(4EP)4-ZnPc 與 PCBM 互容性較 P3HT 好;另一方面,將添加含有末端醇基之 (4HMP)4-ZnPc,藉由與兩材料間產生氫鍵作用力,使 soluble ZnPc /PCBM 混摻形態呈均勻相且達到穩定形態之效果,以 OM、TEM 來觀察混摻薄膜之形態,實驗結果顯示加入官能基化的 ZnPc 可進一步提升混摻薄膜之均勻性及熱穩定性。

  Currently, most high performance organic solar cells was low band gap semiconductors as p-type materials to enhance the light absorption of the solar cells. The low band gap semiconductors tend to have poor miscibility with fullerene derivatives such as PCBM (n-type material) the end up with inappropriate morphology for the organic solar cells.
  In this study, soluble low band gap zinc phthalocyanine ((OPh)4-ZnPc、(4EP)4-ZnPc) were synthesized to study the morphology between a small molecule low band gap semiconductors and PCBM. An functionalized ZnPc ((4HMP)4-ZnPc) was also synthesized to stabilize the morphology of ZnPc/PCBM blend.
  Optical microscopy (OM) and transmission electron microscopy were need to investigate the morphology change of the ZnPc/PCBM blend. Experimental results showed that the synthesized soluble ZnPc is compatible with PCBM. Thermal stability can be further enhanced through the addition of functionalized ZnPc.

Abstract I
摘要 II
目錄 III
圖表目錄 VI
第一章 緒論 1
1-1前言 1
1-2 太陽光譜 4
1-3 太陽能電池簡介 5
1-3-1有機太陽能電池基本結構 6
1-3-2有機太陽能電池發電原理 8
1-3-3有機太陽能電池結構演進 14
第二章 研究背景與目的 17
2-1研究背景 17
2-2研究目的 35
第三章 實驗部分 37
3-1實驗藥品與溶劑 37
3-2實驗儀器 39
3-3材料合成 40
3-3-1 3-(phenoxy)phthalonitrile (2a) 42
3-3-2 1, 8, 15, 22-tetra(phenoxy)phthalocyaninato zinc(Ⅱ),(OPh)4-ZnPc (3a) 44
3-3-3 3-(4-ethylphenoxy)phthalonitrile (2b) 46
3-3-4 1, 8, 15, 22-tetra(4-ethylphenoxy)phthalocyaninato zinc(Ⅱ),(4EP)4-ZnPc (3b) 48
3-3-5 3-(4-formylphenoxy)phthalonitrile (4) 50
3-3-6 3-(4-(1,3-dioxolan-2-yl)phenoxy)phthalonitrile (5) 52
3-3-7 1, 8, 15, 22-tetra(4-(1,3-dioxolan-2-yl)phenoxy)phthalo- cyaninato zinc(Ⅱ) (6) 54
3-3-8 1, 8, 15, 22-tetra(4-formylphenoxy)phenoxy)phthalo- cyaninato zinc(Ⅱ) (7) 56
3-3-9 1, 8, 15, 22-tetra(4-(hydroxymethyl)phenoxy)phthalo- cyaninato zinc(Ⅱ),(4HMP)4-ZnPc (8) 58
3-4實驗流程 60
3-5溶液配置 62
3-6薄膜製作 64

第四章 結果與討論 65
4-1 紫外光-可見光光譜儀 (UV-Vis) 之光譜圖 65
4-2光學顯微鏡 (OM) 之影像圖 68
4-3 表面能之數據分析 78
4-4 穿透式顯微鏡 (TEM) 之影像圖 81
第五章 總結 84
參考文獻 86
附錄 93

1.http://www.census.gov/popclock/ BBC, 2011.
2.Energy Information Administration, 2012.
3.唐鎮宸. 能源報導月刊 2002, 12 ,5.
4.張正華、李陵嵐、葉楚平、楊平華編著,馬振基校訂;有機與塑膠太陽能電池 2008年.
5.Chapin, D. M.; Fuller, C. S.; Pearson, G. L. J. Appl. Phys. 1954, 25, 676.
6.Coakley, K. M.; McGehee, M. D. Chem. Mater. 2004, 16, 4533.
7.Vak, D. J.; Kim, S. S.; Jo, J.; Oh, S. H.; Na, S. I.; Kim, J. W.; Kim, D. Y. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 081102.
8.Krebs, F. C.; Jorgensen, M.; Norrman, K.; Hagemann, O.; Alstrup, J.; Nielsen, T. D.; Fyenbo, J.; Larsen, K.; Kristensen, J. Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2009, 93, 422.
9.Halls, J. J. M.; Walsh, C. A.; Greenham, N. C.; Marsegli, E. A.; Friend, R. H.; Moratti, S. C.; Holmes, A. B. Nature. 1995, 376, 498.
10.http://www.nrel.gov/ncpv/ NREL, 2014.
11.工業材料雜誌 2008年,262期,168頁.
12.http://rredc.nrel.gov/solar/spectra/am1.5 ASTM 1976.
13.Bird, R. 2E.; Hulstrom, R.L.; Lewis, L.J. Sol. Energy 1983, 30, 563.
14.Li, L. Q.; Tang, Q. X.; Li, H. X.; Hu, W.; Yang, X. O.; Shuai, Z.; Liu, Y. Q.; Zhu, D. Pure Appl. Chem. 2008, 80, 2231.
15.Bamsey, N. M.; Yuen, A. P.; Hor, A. M.; Klenkler, R.; Preston, J. S.; Loutfy, R. O. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2011, 95, 2937.
16.Cook, S.; Furube, A.; Katoh, R. Energy Environ. Sci. 2008, 1, 294.
17.Lloyd, M. T.; Anthony, J. E.; Malliaras, G. G. Mater. Today 2007, 10, 34.
18.Yang, X. N.; Loos, J.; Veenstra, S. C.; Verhees, W. J. H.; Wienk, M. M.; Kroon, J. M.; Michels, M. A. J.; Janssen, R. A. J. Nano Lett. 2005, 5, 579.
19.Bube, R. H. Photoelectronic Properties of Semiconductors 1992.
20.Kenkre, V. M.; Wong, Y. M. Phys. Rev. B 1980, 22, 5716.
21.Kenkre, V. M.; Parris, P. E.; Schmid, D. Phys. Rev. B 1985, 32, 4946.
22.Gregg, B. A.; Sprague, J.; Peterson, M. W. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 5362.

23.Arias, A. C.; MacKenzie, J. D.; Stevenson, R.; Halls, J. J. M.; Inbasekaran, M.; Woo, E. P.; Richards, D.; Friend, R. H. Macromolecules 2001, 34, 6005.
24.Kim, Y.; Cook, S.; Choulis, S. A.; Nelson, J.; Durrant, J. R.; Bradley, D. D. C. Chem. Mater. 2004, 16, 4812.
25.Peumans, P.; Forrest, S. R. Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 126.
26.Chirvase, D.; Chiguvare, Z.; Knipper, M.; Parisi, J.; Dyakonov, V.;
Hummelen, J. C. J. Appl. Phys. 2003, 93, 3376.
27.Peumans, P.; Yakimov, A.; Forrest, S. R. J. Appl. Phys. 2003, 93, 3693.
28.Hoppe, H.; Sariciftci, N. S. J. Mater. Res. 2004, 19, 1924.
29.陳金鑫、黃孝文編著;有機電激發光材料與元件 2005年
30.唐偉程 國立成功大學航空太空工程研究所碩士論文 2007年
31.Kallmann, H.; Pope, M. J. Chem. Phys. 1959, 30, 585.
32.Ghosh, A. K.; Feng, T. J. Appl. Phys. 1978, 49, 5982.
33.Tang, C. W. Appl. Phys. Lett. 1986, 48, 183.
34.Yu, G.; Pakbaz, K.; Heeger, A. J. Appl. Phys. Lett. 1994, 64, 3422.
35.Yu, G.; Gao, J.;Hummelen, J. C.; Wudl, F.; Heeger, A. J. Science 1995, 270, 3422.
36.Scharber, M. C.; Wuhlbacher, D.; Koppe, M.; Denk, P.; Waldauf, C.; Heeger, A. J.; Brabec, C. L. Adv. Mater. 2006, 18, 789.
37.Green, M. A.; Emery, K.; Hishikawa, Y.; Warta, W.; Dunlop, E. D. Prog. Photovolt. Res. Appl. 2013, 21, 1.
38.Green, M. A.; Emery, K.; Hishikawa, Y.; Warta, W.; Dunlop, E. D. Prog. Photovolt. Res. Appl. 2014, 22, 1.
39.Service R. Science 2011, 332, 293.
40.Yamada, I.; Umeda, M.; Hayashi, Y.; Soga, T.; Shibata, N. Jpn. J. Appl. Phys. 2012, 51, 04DK09.
41.Liang, Y.; Yu, L.; Acc. Chem. Res. 2010, 43, 1227.
42.Bundgaard, E.; Krebs, F. C. Sol. Energy Mater. Sol. 2007, 91, 954.
43.Hou, J. H.; Chen, H. Y.; Zhang, S. Q.; Chen, R. I.; Yang, Y.; Wu, Y.; Li, G. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15586.
44.Matsuo, Y.; Sato, Y.; Niinomi, T.; Soga, I.; Tanaka, H.; Nakamura, E. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 16048.
45.Fitzner, R.; Reinold, E.; Mishra, A.; Mena-Osteritz, E.; Ziehlke, H.; Korner, C.; Leo, K.; Riede, M.; Weil, M.; Tsaryova, O.; Weiss, A.; Uhrich, C.; Pfeiffer, M.; Bauerle, P. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 897.
46.Zhou, J. Y.; Wan, X. J.; Liu, Y. S.; Long, G. K.; Wang, F.; Li, Z.; Zuo, Y.; Li, C. X.; Chen, Y. S. Chem. Mater. 2011, 23, 4666.
47.Li, Z.; He, G. R.; Wan, X. J.; Liu, Y. S.; Zhou, J. Y.; Long, G. K.; Zuo, Y.; Zhang, M. T.; Chen, Y. S. Adv. Energy Mater. 2012, 2, 74.
48.Lassiter, B. E.; Zimmerman, J. D.; Panda, A.; Xiao, X.; Forrest, S. R. Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 063303.
49.Fitzner, R.; Mena-Osteritz, E.; Mishra, A.; Schulz, G.; Reinold, E.; Weil, M.; Korner, C.; Ziehlke, H.; Elschner, C.; Leo, K.; Riede, M.; Pfeiffer, M.; Uhrich, C.; Bauerle, P. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 11064.
50.吳育華 國立台灣科技大學 化學工程系碩士論文 2007年
51.Rober, D. G. et al, J. Porphyrins Phthalocyanines, 1998, 2, 1.
52.Cook, M. J. Pure Appl. Chem. 1999, 71, 2145.
53.Bruder, I.; Schoneboom, J.; Dinnebier, R.; Ojala, A.; Schafer, S.; Sens, R.; Erk, P.; Weis, J. Org. Electron. 2010, 11, 377.
54.Waltera, M. G.; Rudineb, A. B.; Wamser, C. C. J. Porphyrins Phthalocyanines 2010, 14, 759.
55.Nelson J. Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 2002, 6, 87.
56.Meiss, J.; Merten, A.; Hein, M.; Schuenemann, C.; Schafer, S.; Tietze, M.; Uhrich, C.; Pfeiffer, M.; Leo, K.; Riede, M. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 405.
57.Sanchez-Diaz, A.; Burtone, L.; Riede, M.; Palomares, E. J. Phys. Chem. C. 2012, 116, 16384.
58.Hori, T.; Miyake, Y.; Yamasaki, N.; Yoshida, H.; Fujii, A.; Shimizu, Y.; Ozaki1, M. Appl. Phys. Exp. 2010, 3, 101602.
59.Hori, T.; Miyake, Y.; Yamasaki, N.; Yoshida, H.; Fujii, A.; Shimizu, Y.; Ozaki1, M. J. Photo. Energy 2012, 2, 021004.
60.Liu, J. G.; Han, Y. C. Polym. Bull. 2012, 68, 2145.
61.Lee, J. K.; Ma, W. L.; Brabec, C. J.; Yuen, J.; Moon, J. S.; Kim, J. Y.; Lee, K.; Bazan, G. C.; Heeger, A. J. J Am Chem Soc. 2008, 130, 3619.
62.Chen, H. Y.; Hoichang, Y.; Guanwen, Y.; Srinivas, S.; Ruben, Z.;
Gang, L.; Yang, Y. J. Phys. Chem. C. 2009, 113, 7946.
63.Chen, Y. H.; Huang, P. T.; Lin, K. C.; Huang, Y. J.; Chen, C. T. Org. Electron. 2012, 13, 283.
64.Lenznoff, C. C.; Hu, M.; Mcarthur, C. R.; Qin, Y. Can. J. Chem. 1994, 72, 1990.
65.Lenznoff, C. C.; Drew, D. M. Can. J. Chem. 1996, 74, 307.
66.Li, J.; Diers, J. R.; Seth, J.; Yang, S. I.; Bocian, D. F.; Holten, D.; Lindsey, J. S. J. Org. Chem. 1999, 64, 9090.
67.陳藹然 科技部高瞻自然科學教學資源平台 2011年.
68.邱松茂; 朱繼文; 楊國源; 黃聖杰 物理蒸鍍鉻系鍍膜開發
2007 年.
69.Bulliard, X.; Ihn, S. G.; Yun, S.; Kim, Y.; Choi, D.; Choi, J. Y.; Kim, M.; Sim, M.; Park, J. H.; Choi, W.; Cho, K. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 4381.
70.Wu, S. J. Polym. Sci., Part C: Polym. Sym. 1997, 34, 19.
71.陳力俊 科儀產品新知 2004, 5, 19083.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
系統版面圖檔 系統版面圖檔