120 likes | 411 Vues
Курсовая работа на тему :. Пи-сопряженный полимеры и фотоэлементы на их основе. Выполнил студент 218 группы Гамов Артемий Львович Научные руководители: д.ф.-м.н., проф. Махаева Е.Е. д.х.н., в.н.с. Кештов М.Л. Актуальность проблемы. Проблемы :. Запасы ископаемых ресурсов конечны :
E N D
Курсовая работа на тему: Пи-сопряженный полимеры и фотоэлементы на их основе. Выполнил студент 218 группы Гамов Артемий Львович Научные руководители: д.ф.-м.н., проф. Махаева Е.Е. д.х.н., в.н.с. Кештов М.Л.
Актуальность проблемы Проблемы: • Запасы ископаемых ресурсов конечны: • Ухудшение экологической обстановки. Необходим переход на альтернативные источники энергии.
Солнечные фотоэлементы. • На основе неорганических полупроводников: • Высокий КПД; • Высокая стоимость; • Трудоемкое и затратное производство. • Сложность получения компонентов высокой химической чистоты. • На основе органических пи-сопряженных полимеров: • Низкая стоимость; • Легкость и гибкость; • Простота изготовления устройств • большой площади. • Меньший КПД.
Устройство фотоэлемента на основе органических полимеров Активный слой-смесьдонора и акцептора электронов. PEDOT:PSS( poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate)) Подложка-стекло с нанесенным ITO (оксид индия олова)
Пи-сопряженные полимеры Eg (Energy gap) –ширина запрещённой зоны; НСМО (LUMO) – низшая свободная молекулярная орбиталь; ВЗМО (HOMO) – высшая занятая молекулярная орбиталь; Ширина запрещённой зоны – наименьшая энергия между π (ВЗМО) и π*(НСМО) связями. Схема верхних энергетически зон.
Принцип действия. • Поглощение света; • Образование экситона; • Разделение экситона; • Перенос зарядов на электроды
Акцептор электронов PCBM ([6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester)
Донор электронов. Различные виды сопряженных полимеров (доноров электронов).
Вольтамперная характеристика фотоэлементов. Vxx – напряжение холостого хода Iкз – ток короткого замыкания Рмакс – максимальная производимая мощность
КПД фотоэлементов Фактор заполнения КПД