导读:本文包含了电荷传输材料论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:电荷,太阳能电池,空穴,材料,钛矿,聚合物,卟啉。
电荷传输材料论文文献综述
徐迎雪[1]（2019）在《钙钛矿型太阳电池电荷传输材料的设计与模拟》一文中研究指出近年来钙钛矿型太阳电池飞速发展,光电转换效率飞快提升,短短六年间已经从9.7%提升到23.3%,成为最有潜力的新型薄膜太阳电池。众多研究者对不同种类的钙钛矿材料进行研究,目前已经开发出多种A/B/X组合的钙钛矿材料,然而这些不同组合的钙钛矿材料导致了其导带能量和价带能量的差异。空穴传输材料作为钙钛矿太阳电池的重要组成部分,其最高占据分子轨道(Highest Occupied Molecular Orbital,HOMO)能级与钙钛矿材料的价带顶之间的适当能级对准有助于在钙钛矿太阳电池中实现高开路电压,从而得到更高的光电转换效率。因此需要多种不同HOMO能级的空穴传输材料与新型钙钛矿材料匹配使用。目前空穴传输材料的研究主要用于匹配MAPbI3(-5.45 eV)等简单钙钛矿,对于与价带顶能量较低的新型钙钛矿材料匹配的空穴传输材料的研究还很匮乏。本文采用量子力学计算方法,对以spiro-OMeTAD为基础,以spirobifluorene(SBF),spiro[fluorene-9,9'-xanthene](SFX)和 spirobixanthene(SBX)为螺旋核心结构的共计60个自主设计的分子进行研究,系统地研究了不同位置杂原子、甲氧基和二苯胺取代对所有设计分子的前线轨道、紫外-可见光吸收光谱和分子重组能的影响,旨在为今后设计能够匹配各种价带顶能量较低的新型钙钛矿材料的空穴传输材料提供理论指导。研究发现,在螺旋核心结构中引入较强氧化性的杂原子,四个象限的二苯胺结构取代在螺旋结构的3,3',6,6'位置,最外侧芳香环上的甲氧基取代在间位位置都会降低分子的HOMO能级;分子重组能与其堆积模式相关,对于SBFs和SFXs,绝大多数3,3',6,6'位二苯胺取代的衍生物堆积较紧密,分子重组能较小,预计具有较大的空穴迁移率,而对于SBXs,绝大多数2,2',7,7'位二苯胺取代的衍生物堆积较紧密;叁种螺旋核心衍生物的紫外-可见光吸收光谱均表现为,3,3',6,6'位二苯胺取代的分子的光谱较2,2',7,7'位二苯胺取代的分子光谱蓝移。本文设计的具有较低HOMO能级的SBF、SFX和SBX系列分子能够与新型钙钛矿材料实现更好的能级匹配,使钙钛矿太阳电池实现更高的开路电压;当使用低维度钙钛矿材料作为光吸收层时,设计分子的蓝移的吸收光谱有望与吸收层光谱互补,使钙钛矿型太阳电池发挥出更大的效益。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-03-01）
张宁溪[2]（2018）在《叁烷基硅乙炔基取代的并五苯及蒽并二噻吩有机半导体材料的分子堆积模式和电荷传输性质的理论研究》一文中研究指出有机半导体材料因其造价成本低、柔性大、质量轻、可折迭、易加工等特点,目前已广泛应用于有机场效应晶体管、有机太阳能电池、有机发光二极管等光电器件中。通常,性能优良的光电器件要求有机半导体材料拥有高的载流子迁移率。迄今为止,大量的新型有机半导体传输材料已被研究合成。其中,并五苯是最典型的p-型传输材料,但其较差的稳定性、溶解性,以及在单晶中不完美的π轨道重叠限制了它的发展。研究表明,叁烷基硅乙炔基(TAS)功能化会大大改善材料的空气稳定性、溶解性以及单晶中分子堆积模式。在分子晶体中,分子的结合依赖分子间弱相互作用,形色各异的分子间弱相互作用导致不同分子一般采取不同的堆积模式,同种分子在不同温度、不同压强下也会以不同的堆积模式进行堆迭。而有机半导体材料的电荷传输性质高度依赖于分子间的相对位置,因此从理论上构建起电子结构-分子堆积-材料性质之间的相互关系对解释实验现象、为实验提供设计思路和理论支撑是至关重要的。本研究选取六种典型的TAS取代的并五苯(TAS-PEN)和蒽并二噻吩(TAS-ADT)分子作为研究对象,其中后者还涉及到顺反异构结构,通过对前线分子轨道、重组能、转移积分、电离势、电子亲和势、Hirshfeld表面分析、SAPT能量分解的计算和分析,结合分子动力学模拟和蒙特卡洛动态模拟,系统地研究了微观电子结构对材料空穴传输性能的影响、热力学动态无序对转移积分波动的影响以及分子间弱相互作用对分子堆积模式的影响。计算结果表明,这些分子更适合作为空穴传输材料。此外,具有并五苯骨架和较大TAS基团的分子拥有更小的空穴重组能。从这些分子晶体中可以观察到一个有规律的现象,那就是TAS基团越大,最近邻π堆积分子对的相对沿长轴滑移距离越大,与此同时,沿短轴的滑移距离越小。这个现象可用TAS基团增加的色散吸引与骨架之间的排斥作用的平衡关系来解释。此外,端位噻吩环的取代会引入额外的静电相互作用成分和大量的C-H?S弱氢键。SAPT能量分解和Hirshfeld表面分析表明这些额外的静电相互作用是造成TAS-PEN系列分子和TAS-ADT系列分子堆积模式不同的根本原因。计算出的静态空穴转移积分和不考虑热无序效应的迁移率表明,与TAS-PEN系列分子相比,TAS-ADT系列分子有更好的本征空穴传输性质。分子动力学模拟表明热无序效应对TAS-PEN材料的转移积分波动有非常明显的影响。而对于TAS-ADT系列分子材料,热无序对转移积分波动的影响相对较小,从而对空穴迁移率的影响也较小。更有趣的是,与反式结构相比,顺式TAS-ADT显示出更强的非局域电子-声子相互作用。我们推测:TAS-ADT晶体中大量的额外的C-H?S弱氢键会对晶体中的分子起到稳固的作用从而导致了较轻微的转移积分波动;顺式TAS-ADT晶体中分子间更大的S?S重迭引起分子间交换排斥的增大,从而导致顺式结构更不稳定,进而展现出更强烈的非局域电子-声子耦合相互作用。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-09-01）
张守峰[3]（2018）在《基于一系列典型有机半导体材料电荷传输性质的理论研究》一文中研究指出有机半导体材料因其价廉、质轻、可折迭、易大面积加工等优点在有机光电领域有着极大的应用前景。有机光电器件的宏观性能与有机半导体材料中的微观电荷转移过程直接相关。有机半导体从电荷转移的种类上可分为两个大类:具有单一功能的进行电子(n-型)或者空穴(p-型)传输的单极性有机半导体电荷传输材料和能同时高效进行电子和空穴传输的双极性半导体电荷传输材料。本博士论文的研究目的在于从理论化学的角度详细地理解单极性和双极性有机半导体中电荷转移的行为,建立全面的结构-性质关系,包括哪些微观因素在起作用、为何该微观因素能起作用及如何调控微观因素向着我们期待的方向发展,并在此基础之上提出有效的分子设计与筛选策略。因此,我们选取了单极性的p-型苯并噻吩衍生物和n-型氮杂化并五苯衍生物及双极性的靛蓝衍生物,采用Marcus电子转移理论结合动态蒙特卡洛模拟对其电荷传输性质分别进行了系统的研究。我们的研究结果不仅揭示了单分子的结构-电荷转移性质之间的联系并且深入的研究了分子间堆积方式以及晶体结构的动态无序对电荷转移的影响,为未来设计和合成高迁移率的有机半导体材料提供了坚实的理论基础。我们的研究结论概括为以下几个方面:1.基于单极性p-型五元稠环苯并噻吩有机半导体材料电荷传输性质的理论研究并五苯和低聚噻吩是过去二十余年间单极性p-型有机半导体电荷传输材料的典型代表。并五苯的空穴迁移率在实验上表现优良但在空气中极易被氧化,严重限制了其在器件中的实际应用。低聚噻吩则与并五苯恰恰相反,虽然低聚噻吩在空气中具有很好的抗氧化性,但其室温空穴迁移率往往很低,如何进一步提升空穴传输性能是低聚噻吩类材料的主要课题。我们从理论上研究了一系列的五元环苯并噻吩类单极性空穴传输材料的电荷传输性质。研究表明,噻吩环与苯环相交替的苯并噻吩系列同时具有较高的空穴迁移率和良好的氧化稳定性,是叁个系列中最优的空穴传输材料。此外,我们还通过晶体结构预测,从理论的角度解释了实验上对该系列中同分异构体中存在的电荷传输性质的差异,我们的结果表明,在五元稠环苯并噻吩中同分异构现象带来的电荷传输性质的差异是来自于材料本身的分子堆积导致的,而不是实验器件的原因。我们的研究还表明,有机半导体中动力学无序对苯并噻吩类有机半导体材料一维和二维的电荷传输过程具有重要的影响,在苯并噻吩体系中发生的是声子协助的电荷传输行为。2.基于单极性n-型氮杂并五苯衍生物有机半导体材料电荷传输性质的理论研究在有机半导体微电子器件中,同时具备高性能的空穴和电子传输性能的互补电路要比单极性空穴或电子传输的单一功能电路具备运行速度高、可靠性和稳定性好的优势。但相比于p-型空穴传输材料,n-型电子传输材料的发展要相对滞后。在这里,我们研究了一系列氮杂并五苯类衍生物(TIPS-PEN-xN;x=2,4)单极性电子传输材料中的电荷传输性质。研究结果表明,随着引入吡嗪环数量的增多可以有效地降低单分子最低空轨道(LUMO)的能级,有利于电子的注入。除此之外,引入吡嗪环的数量与位置能极大的改变分子的堆积模式,从而严重影响分子间的电子耦合。此外,相较于引入外侧吡嗪环的氮杂并五苯衍生物,引入内侧吡嗪环能带来更好的电荷传输网格。我们分别采用跳跃模型和带状传输模型的电荷传输模拟都表明在内侧引入两个吡嗪环的B-TIPS-PEN-4N是该系列电子传输材料中最优的分子。3.基于双极性靛蓝衍生物有机半导体材料电荷传输性质的理论研究优良的双极性有机半导体材料能够同时进行电子和空穴的平衡和高效传输,因此可以大大简化有机光电器件的制备工艺,降低器件的制作成本,有效降低能量功耗,改善噪声和操作稳定性。近来,靛蓝及其衍生物作为双极性有机半导体材料受到了越来越多的关注,但其电子和空穴的迁移率相对于单极性有机半导体材料而言还有量级上的差距。我们通过详细的理论研究,揭示了为何传统的引入吸电子基团策略不适用于靛蓝体系的根本原因,并根据靛蓝体系提出了新型的分子设计策略,进而设计了一系列基于靛蓝的衍生物分子。在经过严格的分子筛选过程后,我们将最优秀的双极性材料进行了分子晶体结构预测,并根据最稳定的晶体结构详细的研究了其本征传输参数。结果表明,这些分子相对于已报道的靛蓝及其衍生物具有多方面的优势,比如更小的前线分子轨道能差、更好的稳定性、更大的电子耦合和更小的重组能,这些有利条件促使这些新型分子展示出了优良的双极性传输性质,也表明了我们所提出的分子设计策略是合理可行的。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）
凌旭峰[4]（2018）在《高效电荷传输材料在钙钛矿太阳能电池中的应用》一文中研究指出有机-无机杂化钙钛矿材料(例如CH3NH3Pb X3,X=I、Br和Cl)凭借其高消光系数、低激子结合能及长载流子扩散长度等优异性质,成为新一代光伏器件中极具前景的材料。在过去的几年里,钙钛矿太阳能电池的光电转换效率(PCE)从3.8%急剧提高到22.7%,位于溶液法制备的光伏电池的前列。本论文中首先总结了钙钛矿太阳能电池的研究进程,然后系统研究了电荷传输材料在钙钛矿太阳能电池中的应用。常见的电子传输层(ETL)例如TiO2通常需要高温煅烧(>450°C),并不适合于柔性器件的制备。本文,我们用室温磁控溅射的氧化铌(Nb2O5)作为ETL制备高性能平面钙钛矿太阳能电池。制备的a-Nb2O5非晶薄膜均匀致密且无需退火,使得电池获得17.1%光电转换效率。有趣的是,当我们利用高温煅烧(500°C)的晶体c-Nb2O5作为ETL时,电池效率为17.2%,与使用a-Nb2O5的效率接近,突出了a-Nb2O5在降低能耗方面的优势。接着,我们对a-Nb2O5薄膜的性质进行系统的研究,霍尔效应测试发现a-Nb2O5具有很高的电子迁移率和电导率;开尔文探针力显微镜测试确定了a-Nb2O5和c-Nb2O5的费米能级分别为-4.31和-4.02 e V,说明了无论Nb2O5薄膜是否高温退火都可以高效地提取电子。受益于a-Nb2O5的低温制备过程,我们进一步制备了效率为12.1%的柔性太阳能电池。这种室温加工及高器件性能优势使a-Nb2O5在其它光电器件中具有很大应用前景。现今,钙钛矿纳米晶(NC)作为新一代材料,具有很大潜能,引起越来越多的关注。纳米晶材料能规模化合成,并且其晶体生长独立于薄膜制备过程,更重要的是,这些材料可在大气环境中室温下用工业溶剂加工。这些优势使其能应用于光伏器件。就在近期,Cs Pb I3量子点的新兴使得钙钛矿量子点太阳能电池的光电转化效率已突破13%。本文中,我们用不同的共轭聚合物空穴传输材料,制备了高性能Cs Pb I3量子点太阳能电池,其最高效率达到11.51%,同时,器件在空气中室温下制备,工艺简单,重复性显着提高。我们利用简易的器件结构获得相当好的器件性能,开拓了有机聚合物在纳米晶体系中的应用,拓宽了提升钙钛矿纳米晶光电器件的性能的途径。(本文来源于《苏州大学》期刊2018-06-01）
王瑞[5]（2018）在《基于四苯乙烯的电荷传输材料的设计合成及其在钙钛矿太阳能电池中的应用》一文中研究指出钙钛矿太阳能电池(PSCs)经过近十年的发展,从最初3.8%的能量转化效率(PCE)迅速增长到今天的22.7%,增加了近七倍,这一增长速度在光伏电池领域是前所未有的,因而引起了国内外众多学者的关注。在钙钛矿太阳能电池中,电荷传输材料起到从钙钛矿层提取电荷并传输电荷的作用,对钙钛矿太阳能电池性能至关重要。电荷传输层可以分为电子传输层和空穴传输层,分别和钙钛矿层选择性接触,从钙钛矿层提取电子或空穴,避免钙钛矿材料和电极直接接触导致的电荷淬灭。因此,从长远的角度来看,要制备高性能的太阳能电池,除了对钙钛矿材料进行优化,升级器件结构以外,开发合适的电荷传输材料对钙钛矿电池至关重要。在本论文中,我们设计并合成了一系列基于四苯乙烯的有机电荷传输材料,包括空穴传输材料和电子提取材料,并成功将其应用于钙钛矿太阳能电池中。此外,我们还发现了噻吩取代的四苯乙烯衍生物的聚集诱导的光氧化现象,针对这一现象进行了研究,并推导了可能的机理。本论文主要内容包括以下叁个方面:1、设计并合成了基于四苯乙烯-咔唑的新型空穴传输材料(W1,W2,W3和W4),并将其应用在钙钛矿太阳能电池中,系统的研究了2,7-咔唑(W1和W2)和3,6-咔唑(W3和W4)取代的四苯乙烯衍生物对空穴传输性能和电池效率的影响。W1和W2结构中对应的是2,7-取代的咔唑,四苯乙烯中心分别具有两个取代位点(W1)和四个取代位点(W2)。相应地,W3和W4结构中对应的是3,6-取代的咔唑,四苯乙烯中心分别具有两个取代位点(W3)和四个取代位点(W4)。从结构上看,2,7-咔唑要比3,6-咔唑更扭曲。W1和W2要比W3和W4在有机溶剂里具有更好的溶解性,有利于通过溶液法旋涂制备薄膜。而W3由于溶解性较差无法制备器件。结果表明,在合成的几种空穴传输材料中,W2具有更高的空穴迁移率,更有效的空穴提取能力,且其表面形貌更加均匀,因此,其对应器件效率最高,为16.74%。以W1为空穴传输材料的器件效率次之,PCE为14.92%,而W4对应器件效率较低,只有13.30%。研究表明,以四苯乙烯作为核心结构设计空穴传输材料是可行的,在这一体系中,2,7-取代咔唑的相比3,6-咔唑具有更高的空穴传输能力。2、设计并合成了基于四苯乙烯-吡咯并吡咯二酮(TPE-DPP_4)和四苯乙烯-异靛蓝(TPE-ISO_4)的有机电子提取层,并成功将其应用在倒置PSCs中。标准器件仅以C_(60)作为电子传输层,不含电子提取层。研究表明,标准器件的光电转换效率为16.87%,而在钙钛矿和C_(60)之间引入TPE-DPP_4和TPE-ISO_4界面层后,钙钛矿太阳能电池的PCE明显提高,由16.87%分别增加到18.44%和18.19%。效率的提升主要来源于短路电流密度的提高。TPE-DPP_4和TPE-ISO_4的引入降低了电荷传输电阻(R_(CT))。DPP要比ISO基团含有更多的杂原子,可能更有利于钙钛矿表面陷阱的钝化,因此以TPE-DPP_4为电子提取层的钙钛矿太阳能电池,其性能要略优于TPE-ISO_4。通过本章研究,表明在钙钛矿和C_(60)之间引入TPE-DPP_4和TPE-ISO_4能够促进电子的传输,有利于提高短路电流密度,并最终提高电池性能。3、设计并合成了四苯乙烯-噻吩取代的有机小分子TPE-4T。研究发现,TPE-4T兼具聚集诱导发光(AIE)和聚集诱导的光氧化现象。TPE-4T在四氢呋喃(THF)中荧光很弱,而其固体粉末发射出较强的蓝绿色荧光。我们发现TPE-4T在聚集态下,经过紫外光照射后,再用溶剂处理,能够发生环化反应,生成的产物发射出较强的黄色荧光。从机理上来看,这可以归于二苯乙烯的6-π电子关环反应。但这一现象只发生在TPE-4T的聚集态(固体粉末或纳米粒子中),在其稀溶液中并没有观察到。这也是迄今为止,为数不多的兼具AIE和聚集诱导的光氧化现象的报道。这一研究进一步丰富了现有的四苯乙烯体系和聚集诱导的光氧化研究,为设计合成兼具AIE和聚集诱导光氧化的分子提供了新思路。(本文来源于《西南大学》期刊2018-04-09）
张跃兴,曾明华[6]（2017）在《卟啉酞菁-有机低聚物复合半导体材料电荷传输和离域的理论研究》一文中研究指出卟啉酞菁类配合物和有机低聚物复合物兼备两类材料的优点,针对此类杂化体系的电荷传输及电荷离域本征行为展开理论研究,是构建新型电荷传输理论模型进而设计开发新型高效半导体光电功能材料及器件化的重要基础。本文以提升光电功能为导向,定向设计系列卟啉酞菁类配合物复合噻吩、吡咯、咔唑等有机低聚物的杂化体系。采用非经验长程调控密度泛函理论方法优化各单元分子结构并计算其电子和光谱性质;模拟其聚集形态,进一步计算多种聚集形态中的电荷传输迁移率和微观离域行为,以阐明多元体系内各关联单元之间电荷传输机制和离域宏观性能,揭示此类复合结构和光电性能间的构效关系。在此基础上改进理论计算模型,为发展复杂体系中的理论与计算化学方法提供实例。(本文来源于《中国化学会第四届卟啉与酞菁学术研讨会论文集》期刊2017-07-06）
秦鹏[7]（2017）在《钙钛矿太阳能电池新型电荷传输材料的研究》一文中研究指出有机无机复合钙钛矿太阳能电池光电性能独特、器件易加工,展现出广阔的应用前景。开发导电性好、成本低、稳定性好的电荷传输材料是进一步提高器件性能的一个重要方向。基于FTO/TiO_2/Perovskite/HTM/Au结构,电子传输材料方面针对介孔Ti02进行结构及形貌改性,通过界面修饰作用调控钙钛矿晶粒尺寸,提高吸光材料的负载量;通过一维结构的构建实现电子定向传输,提高了电子收集效率。空穴传输材料方面侧重合成成本低、无需化学掺杂、稳定性好的新型有机小分子和无机空穴传输材料的开发。其中基于喹嗪并吖啶共轭中心的星状小分子,经过分子结构的调控,光电转换效率可达18.9%。同时,分子中大量烷基链的引入增加了材料本身的疏水性能,器件光照条件下表现出优异的稳定性。(本文来源于《2017全国太阳能材料与太阳能电池学术研讨会摘要集》期刊2017-06-24）
陈建友[8]（2017）在《钙钛矿太阳能电池新型电荷传输材料、结晶动力学的研究》一文中研究指出有机无机杂化卤素钙钛矿是近几年最受关注的热门材料之一,通过更换这种材料中的卤素离子可以调节其光学性质,并应用于不同的光伏器件。截止到目前,杂化卤素钙钛矿太阳能电池已取得22.1%的最高效率,而在已认证的高效率钙钛矿太阳能电池中,多数是基于介孔与正式平板两种结构。正因为钙钛矿太阳能电池具有优异的性能,研究者们致力于推动其实现产业化,其中,探索新型电荷传输材料与钙钛矿结晶动力学仍然是未来的研究热点。本论文以TiO_2介孔结构器件为例,通过优化薄膜制备工艺与致密层厚度,获得14.3%的最高效率。而且,多光强实验揭示了标准器件内部的电荷复合行为。此外,我们尝试采用10噻吩结构的新型空穴传输材料BT-BMeT制备介孔器件,未掺杂时可以获得7%的效率。整流效应与暗电流测试表明,经过优化之后的BT-BMeT层较未掺杂的Spiro-OMeTAD具有更好的传空穴能力。单色入射光电转化效率与电化学阻抗测试表明,相比于掺杂后的Spiro-OMeTAD,基于BT-BMeT的器件效率低的原因是内部存在较强电荷复合。另外,对于正式平板结构器件,本文通过改变前驱体溶液浓度与旋涂转速对钙钛矿膜形貌与器件效率进行优化。研究表明,浓度与转速的提高使得钙钛矿颗粒尺寸和结晶度增大。经过优化,采用反溶剂萃取法制备得到的掺氯钙钛矿太阳能电池效率从12%提高至16%,并获得15.29±0.62%的平均效率,重复性有效提高。X射线衍射谱表征,晶体尺寸与晶格参数的计算表明浓度与转速的提高使晶体在(002)/(004)晶面上的晶化过程减缓,从而晶体尺寸增大。通过瞬态吸收光谱与电化学阻抗等测试可以看出钙钛矿膜缺陷态减少,从而器件效率明显提高。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-08）
钟小燕[9]（2017）在《高压直流电缆聚合物材料中空间电荷传输的数值模拟》一文中研究指出直流电缆在运行过程中积累的空间电荷会影响电场的分布并造成局部场强畸变,甚至会诱发电树枝而导致绝缘击穿。为了深入研究高压直流电缆内部空间电荷的传输特性,并探究纳米复合材料中的纳米含量对空间电荷的抑制机理,本文利用双极电荷传输模型对直流电压作用下聚合物材料中空间电荷的动态特性进行了仿真分析。研究成果可以为高压直流电缆的数值仿真和绝缘设计提供参考,同时也可为聚合物材料的改性和精密调控提供理论依据。首先,利用有限元方法求解了双极电荷传输模型并验证了仿真结果的可靠性。基于双极电荷传输过程的数学模型,通过有限元软件对其进行求解,比较分析了各类型微观粒子和各项空间电荷行为在电荷传输过程中的贡献程度。有限元软件求解得到的仿真结果与实验现象一致,验证了软件求解结果的可靠性。结果表明,材料中的陷阱电荷对空间电荷和电场起决定作用,俘获过程在空间电荷的传输过程中占主导地位。然后,通过参数化分析研究了空间电荷与电场极性效应分布的显着影响因素。分析了迁移率、俘获系数、脱陷势垒和注入势垒变化对空间电荷与电场非对称分布的影响规律。利用双极电荷传输模型对均匀直流电场下聚丙烯内空间电荷和电场分布进行实例仿真。结果表明,迁移率显着影响了空间电荷与电场分布的极性效应,俘获系数对极性效应的影响取决于自身的数量级,脱陷势垒和注入势垒对极性效应有一定的影响。其次,研究了外加电压极性、电极结构和中性粒子电离对电荷传输的影响。设置多次电压极性反转分析极性反转过程中空间电荷和电场瞬态分布。在极坐标下建立了轴对称双极电荷传输模型,比较了平板电极结构和轴对称电极结构对电荷传输的影响。引入离子连续性方程模拟杂质及其他中性粒子的电离和传输过程。结果表明,极性反转对电场的作用具有明显的极性效应;极性反转时电极结构对电荷传输的影响更为显着;中性粒子电离后不仅形成异极性电荷分布,也改变了基体材料中电子和空穴的迁移和运动。最后,研究了不同含量的纳米材料对空间电荷的抑制机理。通过对参数的合理调控得到不同纳米含量下聚丙烯的空间电荷分布,并与实验结果取得一致。然后将仿真得到的体积电导率与文献中的体积电导率进行对比,验证了参数调控的合理性。纳米添加降低了电荷迁移率和中性粒子电离率,提高了陷阱密度和电荷脱陷难度。在一定范围内,纳米含量越高,其影响程度越大。另外,本文还对纳米材料整体非均匀和表面非均匀的填充方式调控进行了探讨。(本文来源于《福州大学》期刊2017-03-01）
付丽君,朱玉松,王法星,吴宇平[10]（2016）在《电荷传输路径对化学储能材料的电化学性能影响》一文中研究指出【引言】便携式电器和电动汽车的快速发展对绿色储能体系提出了新的要求,希望其既具有高的能量密度,也具有高的功率密度,实现这一目标的关键技术在于电极材料的改性和创新。而电荷的传输决定了材料的实际容量和倍率性能。本会议论文通过对Zn@碳纤维//Co_3O_4和界面电荷存储的介绍,探讨传输路径对电极材料性能的影响。【实验】1)基于水溶液的Zn@CF//Co_3O_4电池通过将电沉积在碳纤维上的Zn作为负极,(本文来源于《第18届全国固态离子学学术会议暨国际电化学储能技术论坛论文集》期刊2016-11-03）
电荷传输材料论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
有机半导体材料因其造价成本低、柔性大、质量轻、可折迭、易加工等特点,目前已广泛应用于有机场效应晶体管、有机太阳能电池、有机发光二极管等光电器件中。通常,性能优良的光电器件要求有机半导体材料拥有高的载流子迁移率。迄今为止,大量的新型有机半导体传输材料已被研究合成。其中,并五苯是最典型的p-型传输材料,但其较差的稳定性、溶解性,以及在单晶中不完美的π轨道重叠限制了它的发展。研究表明,叁烷基硅乙炔基(TAS)功能化会大大改善材料的空气稳定性、溶解性以及单晶中分子堆积模式。在分子晶体中,分子的结合依赖分子间弱相互作用,形色各异的分子间弱相互作用导致不同分子一般采取不同的堆积模式,同种分子在不同温度、不同压强下也会以不同的堆积模式进行堆迭。而有机半导体材料的电荷传输性质高度依赖于分子间的相对位置,因此从理论上构建起电子结构-分子堆积-材料性质之间的相互关系对解释实验现象、为实验提供设计思路和理论支撑是至关重要的。本研究选取六种典型的TAS取代的并五苯(TAS-PEN)和蒽并二噻吩(TAS-ADT)分子作为研究对象,其中后者还涉及到顺反异构结构,通过对前线分子轨道、重组能、转移积分、电离势、电子亲和势、Hirshfeld表面分析、SAPT能量分解的计算和分析,结合分子动力学模拟和蒙特卡洛动态模拟,系统地研究了微观电子结构对材料空穴传输性能的影响、热力学动态无序对转移积分波动的影响以及分子间弱相互作用对分子堆积模式的影响。计算结果表明,这些分子更适合作为空穴传输材料。此外,具有并五苯骨架和较大TAS基团的分子拥有更小的空穴重组能。从这些分子晶体中可以观察到一个有规律的现象,那就是TAS基团越大,最近邻π堆积分子对的相对沿长轴滑移距离越大,与此同时,沿短轴的滑移距离越小。这个现象可用TAS基团增加的色散吸引与骨架之间的排斥作用的平衡关系来解释。此外,端位噻吩环的取代会引入额外的静电相互作用成分和大量的C-H?S弱氢键。SAPT能量分解和Hirshfeld表面分析表明这些额外的静电相互作用是造成TAS-PEN系列分子和TAS-ADT系列分子堆积模式不同的根本原因。计算出的静态空穴转移积分和不考虑热无序效应的迁移率表明,与TAS-PEN系列分子相比,TAS-ADT系列分子有更好的本征空穴传输性质。分子动力学模拟表明热无序效应对TAS-PEN材料的转移积分波动有非常明显的影响。而对于TAS-ADT系列分子材料,热无序对转移积分波动的影响相对较小,从而对空穴迁移率的影响也较小。更有趣的是,与反式结构相比,顺式TAS-ADT显示出更强的非局域电子-声子相互作用。我们推测:TAS-ADT晶体中大量的额外的C-H?S弱氢键会对晶体中的分子起到稳固的作用从而导致了较轻微的转移积分波动;顺式TAS-ADT晶体中分子间更大的S?S重迭引起分子间交换排斥的增大,从而导致顺式结构更不稳定,进而展现出更强烈的非局域电子-声子耦合相互作用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
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