有機(jī)太陽(yáng)能電池新型器件優(yōu)化工藝及其對(duì)光伏性能的影響.pdf

1、隨著資源短缺，環(huán)境污染等問(wèn)題的日益突出，尋找綠色環(huán)保的清潔可替代能源成為21世紀(jì)人類面臨的重要問(wèn)題。太陽(yáng)能可以說(shuō)是大自然中取之不盡，用之不竭的綠色能源，利用太陽(yáng)能發(fā)電，為解決環(huán)境和能源問(wèn)題提供了可能。近年來(lái)，聚合物有機(jī)太陽(yáng)能電池由于具有質(zhì)量輕，成本低，可制備柔性器件，可大面積加工等優(yōu)點(diǎn)，受到了人們的廣泛關(guān)注。本論文主要使用新型聚合物給體材料制備器件，進(jìn)行工藝優(yōu)化及性能分析;開發(fā)探索創(chuàng)新型器件優(yōu)化工藝，并探究了不同處理工藝對(duì)光伏性能的影響

2、及機(jī)理。主要結(jié)果如下:
　　1、以課題組自制的新型D-π-A-π-A聚合物PC-TBTBT-L，PC-TBTBT-H做給體，以富勒烯衍生物PC71BM做受體，制備了基于ITO/PEDOT:PSS/Polymer:PC71BM/Ca/Al傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池器件。并通過(guò)調(diào)控給受體配比，溶液濃度，溶劑，添加劑，退火，甲醇后處理等工藝對(duì)器件進(jìn)行了優(yōu)化，最終得到了在AM1.5G，100 mW/cm2的光照條件下，基于PC-TBTBT-H:

3、 PC71BM的器件，Voc=0.99 V,Jsc=9.70 mAcm-2，F(xiàn)F=0.48，PCE=4.74％，光電性能與D-π-A型聚合物PC-TBT(PCE=4.05％)相比，具有明顯的提升。并從外部量子效率，載流子遷移率和薄膜表面形貌特征等方面對(duì)器件結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系進(jìn)行了分析。
　　2、報(bào)道了一種新型后處理工藝方法，即采用雙極性溶劑二甲基亞砜(DMSO)旋涂后處理PEDOT:PSS空穴傳輸層，制備了基于PCDTBT:PC71

4、BM的太陽(yáng)能電池。結(jié)果表明，使用該工藝制備的器件，短路電流和填充因子同時(shí)提高，電池效率達(dá)到6.52％，比未使用該工藝的對(duì)照器件效率(5.95％)提升了10％。并通過(guò)薄膜表面成分，阻抗，載流子遷移率等方面對(duì)該工藝方法的作用機(jī)制進(jìn)行了分析。
　　3、報(bào)道了一種新型二元添加劑體系，即采用高沸點(diǎn)溶劑DMSO與二苯醚(DPE)作為共添加劑，制備了基于PCDTBT:PC71BM的正型太陽(yáng)能電池，電池效率達(dá)到7.13％，比使用單一的DMSO或D