• / 14
  • 下载费用:5 金币  

共轭高聚物-无机纳米粒子.ppt

关 键 词:
共轭 高聚物 无机 纳米 粒子
资源描述:
1,胡成龙 陈旭东 中山大学化学与化学工程学院 聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室,,共轭高聚物-无机纳米粒子复合材料在本征微磁场作用下的光电效应,2,研究内容,1,共轭聚合物/无机纳米粒子光电复合材料的制备2,共轭聚合物/无机纳米粒子光电复合材料的光电性能研究3,本征磁场对光电复合材料的光电性能的影响机理4,结论,3,聚合物太阳能电池模型,研究背景,David A. R, Ken D. H, Dong W, ect. Appl. Mater. Interfaces. 2009, 1: 279-288Gilles D, Markus C. S, Christoph J. B. Adv. Mater. 2009, 21: 1-16,4,聚合物太阳能电池的优缺点优点:成本廉价、重量轻、柔韧性好,其生产可采用卷带式印刷技术进行大 面积沉积制备,有望取代硅基太阳能电池而成为新一代的能源。缺点:效率比较低下。因此如何提高其效率成为人们研究的一个重要内容。提高聚合物太阳能电池效率的方法 a, 光电活化层形貌的控制 Li. G; Shrotriya. V; ect. Nat. Mater, 2005, 4: 864-868 b, 活化层中掺杂活性物质 Ling Z. F; Mikael. C; Olle. I. Adv. Mater, 2007, 19:1835-1838 c, 电化学方法制备活化层 Jen. H .H; Zhong. Y. H; ect. J. Phys. Chem. C, 2008, 112:19125-19130 e, 光电活化层的热处理 BullT. A, Pingree. L. S. C; ect. ACS Nano, 2009, 3: 627-636 d,电子受体或给体能级结构的改变 Moule A. J; Tsami. A; ect. Chem. Mater, 2008, 20:4045-4050,5,f, 通过外加磁场,来改变电子给体单线态和三线态的在光电活化层中的比 例,使得在外加磁场的作用下,光电流具有正效应(磁场对光电流的正效应和负效应,当单线态的比例上升时,磁场对光电是正效应;三线态的比例上升时,磁场对光电流是负效应*),从而提高光电效率。 本文的目的就是基于外加磁场对光电流这种效应,制备出具有本征磁场特性的共轭聚合物/无机纳米粒子光电活化层,研究本征微磁场对光电活化层体系的磁场效应。,*,Hu, B.; Wu, Y. Tuning magnetoresistance between positive and negative values in organic semiconductors. Nat. Mater. 2007, 6, 985-991,6,1,共轭聚合物/无机纳米粒子光电复合材料的制备,电化学沉积方法制备棒状聚苯胺(PANI),目标共轭聚合物/无机纳米粒子光电复合材料: 磁性Fe3O4@PANI-CdS光电复合体,,化学氧化还原法制备Fe3O4@PANI,,Figure 1 The SEM images of nanorod PANI (a), and Fe3O4@PANI (b),It shows nanorod-like Polyaniline were gown onto the ITO electrodes and its potential ability applies for growing by the Fe3O4 nanoparticles onto its structure to form the inherent micro-magnetic system.,7,Figure 2 The FTIR spectra (a) and XRD spectra (b) of PANI, Fe3O4 and Fe3O4@PANI,Figure 3 The growing mechanism of the Fe3O4@ PANI modified Acceptors and Fe3O4@ PANI-CdS photoelectric active composities,8,Figure 4 SEM images of CdS (a), PANI-CdS (b) and Fe3O4@PANI-CdS (c) nanoparticles, it reveals that all of the composites have similar shape but different sizes varied from 100nm-400nm,Figure 5 TEM images of Fe3O4@PANI-CdS,Figure 6 The FT-IR spectra and XRD spectra of CdS (a), Fe3O4 @PANI (b), Fe3O4@PANI-CdS (c),9,2,光电复合材料的光电性能研究,光电流性质,Figure 7 The photocurrent curves of CdS single layer: I=0.90×10-7A (a); PANI-CdS active hybrid layer:I0=1.20×10-7A (b); and Fe3O4@PANI-CdS:IB=3.00×10-7A magnetic photoelectric active hybrid layer (c).,循环伏安特性,Figure 8,CdS,PANI-CdS,Fe3O4@PANI-CdS,10,,本征微磁场对光电流的影响,*,,,,Figure 9 (a) The photocurrent changing of Fe3O4@PANI-CdS active hybrid layer when Fe3O4 has different contents, a: 1.0×10-2g, b: 9.0×10-3g, c: 8×10-3g, d: 7×10-3g, e: 5×10-3g, f: 3×10-3,g: 1.0×10-3g; (b) The MFEs changing of Fe3O4@PANI-CdS active (blue solid ); (c) Hysteresis curve of Fe3O4 @ PANI-CdS at 300K, the content of Fe3O4 in composite is 5×10-3g.,Hu, B.; Yan, L.; Shao, M. Adv. Mater. 2009, 21, 1500-1516.,*,11,3,本征磁场对光电复合材料的光电性能的影响机理,Figure 10 The probable mechanism of PANIactive layer which can enhance the value of photocurrent in composites,Figure 11 Photovoltaic channels and magnetic-field dependence of photocurrent. Two photovoltaic channels: dissociation dominated by polar on pairs and exciton–Charge reaction dominated by triplet excitons.,注:在有机半导体中,激发态可以定义为electron–hole (e–h) pair,12,4,结论,1,实验表明,成功合成具有本征磁场特性的Fe3O4@ PANI-CdS光电复合纳米材料。2,具有磁场特性的Fe3O4@ PANI-CdS的光电活性体的光电流相对于PANI-CdS具有显著的提高。这是由于在本征微磁场的诱导作用下,通过电荷分裂和电荷反应,形成次级电荷载体从而导致改变电子给体的单线态和三线态的比例,使得处于单线态的电子比例上升,导致磁场光电流具有正效应。3,光电流对磁场有一定的依赖性,当磁场的强度达到一定的程度时( Fe3O4 含量一定时) 磁场对光电流的影响达到饱和,即磁场对光电流的影响出现逾渗现象 (percolation)。,13,致 谢,感谢国家自然科学基金(50673104)广东省自然科学基金(7003702)的资助!,14,Thank you!,
展开阅读全文
1
  金牌文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:共轭高聚物-无机纳米粒子.ppt
链接地址:http://www.gold-doc.com/p-257155.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2014-2018 金牌文库网站版权所有
经营许可证编号:浙ICP备15046084号-3
收起
展开