溶劑揮發(fā)退火對(duì)聚合物太陽(yáng)能電池性能影響及微觀形貌的研究.pdf

1、聚合物太陽(yáng)能電池具有材料多樣，易于改性以及可通過(guò)溶液法制成大面積柔性器件的優(yōu)點(diǎn)，有望在未來(lái)的可再生能源領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。目前聚合物太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率離實(shí)用化尚有一定距離。本文以提高聚合物太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為主要目的，研究了基于溶劑的不同處理工藝對(duì)聚合物太陽(yáng)能電池性能參數(shù)及活性層微觀形貌的影響。主要工作包括以下兩點(diǎn)：
　?。?）采用四種具有不同活性層受體材料溶解度的溶劑對(duì)聚合物太陽(yáng)能電池進(jìn)行了溶劑揮發(fā)退火。結(jié)果表明，采用

2、具有高受體溶解度的溶劑進(jìn)行溶劑揮發(fā)退火可使得聚合物太陽(yáng)能電池的性能參數(shù)得到顯著提升，從而提高其光電轉(zhuǎn)換效率，由對(duì)照器件的6.13％提升至采用鄰二氯苯進(jìn)行退火的最高7.61%?；钚詫有蚊驳谋碚鹘Y(jié)果顯示，器件活性層在納米尺度上發(fā)生了更好的形貌變化，導(dǎo)致了更高的激子解離效率，退火溶劑對(duì)受體的溶解度與溶劑揮發(fā)退火的微觀形貌調(diào)控效果存在聯(lián)系。此外，溶劑揮發(fā)退火的時(shí)間也是影響器件性能的重要變量。
　?。?）采用甲醇作為主要溶劑，三種具有不同相

3、對(duì)極性的溶劑作為二元溶劑體系中的次要溶劑，對(duì)聚合物太陽(yáng)能電池施行了二元溶劑后處理工藝，并應(yīng)用多種表征手段系統(tǒng)地分析了溶劑后處理對(duì)器件的影響。結(jié)果表明，二元溶劑后處理工藝對(duì)聚合物太陽(yáng)能電池的性能參數(shù)產(chǎn)生了明顯影響。使用具有較高相對(duì)極性的2-氯苯酚和二甲基亞砜作為次要溶劑，可以提升器件性能參數(shù)，將器件的光電轉(zhuǎn)換效率從甲醇單溶劑處理后的6.47%分別提高到7.81%和7.19%；使用具有較低相對(duì)極性的鄰二甲苯作為次要溶劑則導(dǎo)致處理后的器件性能