有机和聚合物太阳电池的稳定性与衰减PDF电子书下载

第1章 不同光伏技术及其衰减 1

1.1概述 1

1.2光伏技术历程 1

1.3本征稳定性和非本征稳定性 2

1.3.1本征稳定性 3

1.3.2非本征稳定性 3

1.4衰减产生的原因、内容及过程 3

1.5光伏电池及其衰减 3

1.5.1单晶和多晶硅太阳电池 4

1.5.2非晶、微晶和纳晶硅太阳电池 5

1.5.3铜铟硒铜铟镓硒太阳电池 6

1.5.4硫化镉碲化镉太阳电池 7

1.5.5染料敏化太阳电池 8

1.5.6有机和聚合物太阳电池 9

参考文献 10

第2章 电池衰减的化学和物理探测方法 16

2.1概述 16

2.2物理探测方法 17

2.2.1紫外-可见光谱 17

2.2.2原子力显微技术 18

2.2.3干涉显微技术 19

2.2.4扫描电子显微镜（SEM） 20

2.2.5荧光显微技术 21

2.2.6光束诱导电流显微技术 22

2.2.7电致发光和光致发光成像显微技术 23

2.2.8 X-射线反射测定法 24

2.3化学探测方法 24

2.3.1红外光谱（IR） 24

2.3.2飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS） 25

2.3.3 X-射线光电子能谱（XPS） 29

2.4总结和展望 31

参考文献 32

第3章 研究OPV稳定性和衰减的成像技术 35

3.1概述 35

3.1.1光学显微术和光学扫描 35

3.1.2发光成像技术 36

3.1.3锁相热成像技术 38

3.1.4光束诱导电流技术 39

3.2报告 40

3.2.1 OLED器件的衰减 40

3.2.2光束诱导电流 44

3.2.3发光成像技术 48

3.2.4光学显微术 51

3.2.5暗态锁相热成像技术和光束诱导电流显微术 52

3.2.6用于失效分析的暗态锁相热成像技术和光学扫描 55

3.3成像技术比较 57

3.4总结 57

参考文献 58

第4章OPV电池材料的光化学稳定性 62

4.1概述 62

4.2实验方法 63

4.2.1老化条件 63

4.2.2聚合物降解的监测 65

4.3研究现状 71

4.3.1π-共轭聚合物的降解 71

4.3.2受体材料老化和共混体系降解 85

参考文献 88

第5章 小分子有机光伏器件的衰减 95

5.1概述 95

5.1.1小分子有机光伏器件与其他器件的比较 96

5.1.2每个分子的光生激子数 98

5.2与聚合物电池的比较 99

5.2.1空气敏感性 100

5.2.2热稳定性 100

5.3小分子有机材料 100

5.3.1活性材料 100

5.3.2传输和激子阻挡材料 103

5.4衰减条件 108

5.4.1氧和水 108

5.4.2紫外辐射 113

5.5寿命研究的技术发展水平 115

5.6总结和展望 118

参考文献 119

第6章 基于聚合物OPV的衰减 123

6.1概述 123

6.2聚合物太阳电池的稳定性和衰减的研究进展 123

6.3 OPV稳定性和衰减的研究历史 125

6.3.1衰减机制的分类 126

6.3.2系统研究OPV衰减的方法 127

6.4评价OPV的方法 127

6.5近期研究进展 128

6.5.1光催化氧化物 128

6.5.2中间层 128

6.5.3反向结构 129

6.5.4卷对卷工艺 130

6.5.5层压和封装 131

6.5.6水处理 132

6.5.7机械性衰减-脱层 133

6.6实验室间研究与循环研究 134

6.7户外研究 135

6.8 OPV稳定性之路 136

参考文献 136

第7章OPV稳定性测试设备 141

7.1概述 141

7.2光伏产品的可靠性和耐久性测试 142

7.2.1可靠性 142

7.2.2环境耐久性 143

7.2.3耐久性和耐候性测试 144

7.3实验室耐候性测试 145

7.3.1加速测试 145

7.3.2相关性 146

7.3.3测试精度 146

7.3.4加速因子的确定 147

7.4耐久性测试 148

7.4.1户外老化 148

7.4.2实验室老化 151

7.4.3实验室光老化 155

7.4.4其他 157

7.5总结 159

参考文献 160

第8章 有机光伏器件寿命的表征与报告 166

8.1概述 166

8.2 OPV器件的光电特性 166

8.2.1光电特性检测 166

8.2.2特定环境下器件的监测 169

8.3 OPV的实验室间研究 173

8.3.1检测与标定的两个标准 173

8.3.2卷对卷生产柔性聚合物太阳电池的实验室间研究 174

8.3.3 OPV实验室间稳定性研究 174

8.4器件寿命测试与报告 182

8.4.1简介 182

8.4.2标准寿命测试程序 183

8.4.3寿命报告 197

8.5结论 198

参考文献 199

第9章 聚光条件下的有机光伏器件 203

9.1概述 203

9.2聚光方案 204

9.2.1折射聚光 204

9.2.2反射聚光 206

9.2.3聚光模拟 208

9.3聚光条件下的实验工作 209

9.3.1无机光伏器件（IPV）的响应 210

9.3.2聚合物的响应 211

9.3.3有机太阳电池的响应 215

9.4聚光条件下的物理表征 219

9.5结论 221

参考文献 222

第10章 阻隔技术与应用 225

10.1概述 225

10.1.1封装类型 226

10.1.2玻璃玻璃封装 226

10.1.3阻隔薄膜层压 227

10.1.4薄膜封装 228

10.1.5边缘密封 228

10.2薄膜渗透物理 229

10.2.1固态扩散和聚合物内的扩散 229

10.2.2 Fick第一扩散定律 230

10.2.3吸附作用 230

10.2.4薄膜内的渗透 231

10.2.5阻隔层涂覆的聚合物膜的渗透模型 232

10.2.6渗透的温度依赖性 233

10.2.7水蒸气渗透的层厚依赖性 235

10.2.8渗透的时间依赖性 236

10.2.9多层阻隔的渗透 237

10.2.10多层阻隔体系中的微孔 239

10.3阻隔性能测试 240

10.3.1重量杯 241

10.3.2基于载气的库仑法阻隔测试 241

10.3.3质谱仪 242

10.3.4直接压强检测 243

10.3.5放射性同位素 243

10.3.6钙测试（光学的和电学的） 244

10.3.7器件测试 245

10.3.8测试标准以及典型测试条件 245

10.3.9测试方法概述 246

10.4 阻隔技术 247

10.4.1单层技术 247

10.4.2多层技术 257

10.5 OPV阻隔 262

10.5.1产品 263

10.5.2阻隔的成本和可制造性 265

10.6结论 267

参考文献 268

后记 总结与展望 277