本論文以聚苯胺導電高分子應用於有機太陽能電池之介面緩衝層做為研究主軸，採用（1）旋轉塗佈法將化學法合成之聚苯胺製成薄膜，（2）電化學沉積法直接將苯胺聚合至基板上，其中電化學製程又分為循環伏安法與定電壓法；後者電化學製程的方式改善了旋轉塗佈法厚膜製作困難以及成膜後導電性不佳等缺點，是選擇此製程的原因。文中將會針對上述製程之聚苯胺薄膜做光電特性以及表面形態的觀察，並製成有機太陽能電池，使用P3HT及PCBM做為混層材料，採用混合式異質介面結構，並在AM 1.5G 100 mW/cm2的模擬太陽光源下量測。
本研究最後將結合上述之成果，使用電化學定電壓法在PEDOT:PSS上聚合聚苯胺做為PEDOT：PSS/PANI複合電極，以取代目前最普遍使用之ITO陽極，並製作成有機太陽能元件，結構為： PEDOT：PSS/PANI/P3HT：PCBM/Al，藉由聚苯胺的沉積加強了PEDOT：PSS成膜後的導電性，使得單一膜層之PEDOT：PSS的導電率可由1 S/cm提升至154 S/cm，並且可達到1.06 %的光電轉換效率，為可撓式有機太陽能電池新增一個可能性機會。

This thesis studied on the research of how conducting polymer polyaniline can be used in the buffer layer of organic solar cell. There are two methods used.（1）Using spin-coating to make film of polyaniline solution.（2）Polymerizing aniline on the substrate directly by electrochemical polymerization. The electrochemical method is separated into cyclic voltammetry and potentiostatic method respectively. The latter method which improved the disadvantage of infractable thick film and low electric conductivity of polyaniline for spin-coating is chosen as the preparation method for polyaniline films. We discuss of the photoelectric characteristics and surface morphologies of polyaniline film and to make a solar cell base on Poly(3-hexylthiophene):[6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester measured with AM 1.5G 100 mW/cm2 solar light simulation.
This research combine above-mentioned results to use potentiostatic method to polymerize polyaniline on the PEDOT：PSS into a compound electrode and to replace currently popular ITO positive pole in a organic solar component. The structure is PEDOT：PSS/PANI/P3HT：PCBM/Al. By electroplating polyaniline, it can enhance the electric conductivity of the film of PEDOT：PSS from 1 S/cm to 154 S/cm, furthermore, to reach 1.06% of photoelectric conversion efficiency and creates a new possibility of preparing a flexible organic solar cell.

誌 謝 I
中文摘要 II
Abstract III
目錄 V
圖目錄 IX
表目錄 XVI
第一章 導論 1
1.1 有機太陽能電池簡介 1
1.1.1 再生能源 1
1.1.2 有機太陽能電池發展 3
1.1.3 有機太陽能電池原理介紹 5
1.1.4 有機太陽能電池輸出特性 7
1.1.5 大氣質量 12
1.2 聚苯胺導電高分子 15
1.2.1 導電高分子 15
1.2.2 聚苯胺 16
1.3 量測儀器介紹 20
1.3.1 霍爾量測系統 20
1.3.2 四點探針 22
1.3.3 光電子光譜分析儀 23
1.3.4 紫外光/可見光光譜儀 24
1.3.5 掃描式電子顯微鏡 25
1.3.6 原子力顯微鏡 26
1.3.7 太陽光模擬系統 28
1.4 材料介紹 29
1.5 論文章節架構 33
1.6 參考文獻 36
第二章 多層介面緩衝層PEDOT:PSS/PANI於太陽能電池之研究 39
2.1 簡介 39
2.2 聚苯胺薄膜特性分析 40
2.2.1 電性分析與能階量測 40
2.2.2 穿透率與表面形態 43
2.3 聚苯胺薄膜應用於元件之研究 50
2.3.1 元件製程 50
2.3.2 元件效率與分析 56
2.4 參考文獻 61
第三章 以電化學循環伏安法沉積聚苯胺做為介面緩衝層於太陽能電池之研究 63
3.1 簡介 63
3.2 循環伏安法原理與薄膜製程 64
3.3 循環伏安法沉積聚苯胺薄膜特性分析 72
3.3.1 穿透率 72
3.3.2 電性與能階分析 75
3.3.3 表面形態 79
3.4 循環伏安法沉積聚苯胺薄膜應用於元件之研究 89
3.4.1 元件製程 89
3.4.2 元件效率與分析 94
3.5 參考文獻 102
第四章 以電化學定電壓法沉積聚苯胺做為介面緩衝層於太陽能電池之研究 104
4.1 簡介 104
4.2 定電壓法原理與薄膜製程 105
4.3 定電壓沉積聚苯胺薄膜特性分析 109
4.3.1 光電特性分析 109
4.3.2 表面形態分析 115
4.4 定電壓沉積聚苯胺薄膜應用於元件之研究 120
4.4.1 元件製程 120
4.4.2 元件效率與分析 124
4.5 參考文獻 131
第五章 PEDOT:PSS/PANI複合電極於有機太陽能電池之應用 132
5.1 簡介 132
5.2 PEDOT:PSS/PANI複合電極製程 133
5.3 PEDOT:PSS/PANI複合電極特性分析 136
5.3.1 PEDOT：PSS導電性提升之機制 136
5.3.2 穿透率與能階 137
5.3.3 導電特性與理論探討 141
5.3.4 表面形態分析 146
5.4 PEDOT:PSS/PANI複合電極於有機太陽能電池之應用 152
5.4.1 元件製程 152
5.4.2 元件效率與分析 154
5.6 參考文獻 161
第六章 總結 164

1.6 參考文獻
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