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系統識別號 U0002-1707201121133700
中文論文名稱 有機半導體CuPc在不同溫度下的吸收與光致螢光光譜
英文論文名稱 Absorption and photoluminescence spectra of organic semiconductor CuPc under various temperatures
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 物理學系碩士班
系所名稱(英) Department of Physics
學年度 99
學期 2
出版年 100
研究生中文姓名 簡政緯
研究生英文姓名 Jeng-Wei Jian
學號 697210242
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2011-06-24
論文頁數 36頁
口試委員 指導教授-楊淑君
委員-鄭振益
委員-高柏青
中文關鍵字 光致螢光  吸收  溫度變化  CuPc 
英文關鍵字 photoluminescence  absorption  temperature various  CuPc 
學科別分類 學科別自然科學物理
中文摘要 量測有機半導體銅酞菁(Copper Phthalocyanine,CuPc)在不同溫度下的白光吸收(absorption)與光致螢光(photoluminescence)的光譜變化,來探討CuPc在不同溫度下電子躍遷的狀況;並以應用在有機薄膜太陽能電池的考慮下,判斷溫度對CuPc有何影響。實驗發現,在溫度200K到400K之間,吸收光譜沒有明顯的位移以及強度變化;光致螢光光譜雖然沒有位移,但是強度會隨溫度降低而增強,同時伴隨一個聲子的光致螢光0-1峰也會更加明顯。因此由光譜推論CuPc在低溫的效能會降低。
英文摘要 We measured the absorption and photoluminescence spectra of the organic semiconductor CuPc(Copper Phthalocyanine)under various temperatures to discuss that how temperature affects the situation of electrons transition and efficient of CuPc in organic thin film solar cells. The experiment result reveals that absorption spectra without peak shift and intensity change when increasing the temperature. Photoluminescence spectra also without peak shift but intensity increases with decreasing temperature. Simultaneously , the photoluminescence with a phonon involved is more obvious. From this observation, we conclude that the working efficient of CuPc in solar cells may decrease with decreasing temperature.
論文目次 致謝 I
中文摘要 II
英文摘要 III
目錄 IV
圖表目錄 V
第一章 緒論 1
1-1. 太陽能電池簡介 1
1-2. 有機半導體太陽能電池原理 3
1-3. 樣品介紹CuPc(Copper Phthalocyanine) 7
第二章 基本原理 11
2-1. 吸收光譜 11
2-2. 光致螢光 15
第三章 實驗儀器與架構 18
第四章 實驗步驟 22
4-1.白光吸收 22
4-2.光致螢光 23
第五章 結果與討論 25
第六章 結論 33
參考文獻 35

圖表目錄
表1-1 太陽能電池的分類……………………………………2
圖1-1 有機半導體太陽能電池基本結構……………………3
圖1-2 太陽能電池能階與光捕獲過程………………………4
圖1-3 有機薄膜太陽能電池構造演化………………………4
圖1-4 太陽能電池結構示意圖………………………………6
表1-2 以不同的MPc為半導體層的太陽能電池表現…………7
圖1-5 CuPc分子結構…………………………………………7
圖1-6 MPc分子結構…………………………………………7
圖1-7 CuPc晶體 α結構以及β結構………………………9
圖2-1 直接吸收躍遷圖……………………………………12
圖2-2 間接吸收躍遷圖……………………………………13
圖2-3 其他吸收躍遷圖……………………………………14
圖2-4 雜質能階躍遷………………………………………15
圖2-5 光致螢光的電子轉移機制…………………………16
圖3-1 氪雷射………………………………………………18
圖3-2 石英鹵素鎢絲燈……………………………………18
圖3-3 光譜儀………………………………………………19
圖3-4 低溫系統壓縮機……………………………………19
圖3-5 加熱控制器…………………………………………19
圖3-6 光譜儀分光路徑………………………………… 20
圖3-7 實驗儀器與光路架設圖…………………………… 20
圖5-1 常溫常壓下的吸收光譜……………………………25
圖5-2 不同溫度下的CuPc吸收光譜………………………27
圖5-3 常溫常壓 CuPc粉末不同位置的螢光測試……… 28
圖5-4 CuPc變溫螢光光譜……………………………… 30
圖5-5 變溫CuPc的I0-1/I0-0變化趨勢……………………31
圖5-6 吸收光譜面積與螢光光譜面積(normalized)……… 32
圖6-1 ZnPc在不同溫度下的光致螢光光譜……………………34
圖6-2 溫度造成ZnPc結構變型…………………………………34
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