Till innehåll på sidan

Organic Hole-Transport Materials for Perovskite Solar Cells

Tid: On 2020-09-30 kl 10.00

Plats: https://kth-se.zoom.us/webinar/register/WN_jafBUv0cRYyWbvtDwnehGA​, Stockholm (English)

Ämnesområde: Kemi

Respondent: Linqin Wang , Organisk kemi, KTH Royal Insititute of Technology, Prof. Licheng Sun's Group

Opponent: Professor Nam-Gyu Park, School of Chemical Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon 440-746, Korea

Handledare: Professor Licheng Sun, Molekylär elektronik, CMD, Kemi, Organisk kemi

Exportera till kalender

Abstract

Forskning om perovskitsolceller (PSC:er) har genomgått en dramatisk utveckling sedan de första cellerna rapporterades 2009, och det senaste decenniet har sett ett betydande genombrott i deras effektomvandlingseffektivitet (PCE) från 3,8% till 25%. Den storskaliga industrialiseringen av PSC:er är emellertid fortfarande långt ifrån en enkel uppgift på grund av brist på högpresterande och billiga organiska håltransportmaterial (HTM). Därför är utvecklingen av nya generationer HTM önskvärt.

Studierna i denna avhandling syftar till att utveckla nya, billiga och lättsyntetiserbara organiska HTM:er för användning i effektiva PSC:er. En serie HTM:er från små molekyler till polymerer, från dopade till dopningsfria konstruerades, syntetiserades och testades för att ytterligare förbättra stabiliteten och minska kostnaderna.

I kapitel 1 och kapitel 2 presenteras en kort introduktion av PSC:er, HTM såväl som karakteriseringsmetoderna som används i denna avhandling.

I kapitel 3 och kapitel 4 rapporteras designen och syntesen av en serie karbazol-baserade och spiro[fluoren-9,9'-xanten] (SFX)-baserade HTM. Dessutom undersöktes systematiskt påverkan av substitutionsposition, koppling av topologi, hänggrupp och molekylstorlek på de optiska och elektroniska egenskaperna, liksom solcellsprestanda.

I kapitel 5 designades och syntetiserades två små molekylära HTM baserade på ett utökat SFX-skelett för användning på dopningsfria PSC:er. Effekten av den utökade konjugeringskärnenheten och molekylstorleken på de elektrokemiska och optiska egenskaperna, hålmobilitet, konduktivitet, molekylär packning, liksom tillämpningen i PSC:er studerades i detalj.

I kapitel 6 designades och syntetiserades en tvärbunden SFX-baserad polymer som en effektiv, lågkostnads dopningsfri HTM för konventionella PSC:er av ni-p-typ. De fotoelektrokemiska, optoelektroniska och termiska egenskaperna hos den utformade polymeren och fotovoltaiska prestandan diskuterades.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-279743