功能化的納米ZnO作為陰極緩沖層在聚合物太陽能電池中的應(yīng)用.pdf

1、聚合物太陽能電池由于其具有質(zhì)量輕，成本低，機械柔性好以及易于實現(xiàn)大面積的生產(chǎn)等優(yōu)點，成為當下研究的熱點。但當前聚合物太陽能電池的效率還是較低，目前提高聚合物太陽能電池效率的途徑主要通過設(shè)計合成新的活性層材料，活性層的形貌調(diào)控以及電極和活性層之間的界面優(yōu)化等。其中電極和活性層之間的界面優(yōu)化起著非常重要的作用。良好的界面層材料不僅可以改善無機的金屬電極和有機的活性層之間的接觸，降低界面勢壘；還能夠調(diào)節(jié)各接觸界面的能級，提高電荷的選擇性，進而

2、促進電荷的傳輸和收集，最終提高器件的效率。同時，界面層還能有效地避免空氣中水氧的侵蝕，在一定程度上還能提高器件的穩(wěn)定性。
　　本論文主要研究功能化的納米氧化鋅(nano-ZnO)作為陰極緩沖層來優(yōu)化聚合物太陽能電池的性能。首先我們用水熱法制備了氧化鋅納米陣列(ZnO NAs)，并對所得到的ZnO NAs進行了相應(yīng)的性能測試和表征。為了減小ZnO NAs表面的缺陷，改善ZnO NAs表面性能，提高聚合物太陽能電池的光電性能，我們用連

3、續(xù)離子吸附法生長的CdS納米層作為表面改性劑對其進行表面功能化。引入CdS納米層對ZnO NAs表面進行功能化后，聚合物太陽能電池的光電流(Jsc)，開路電壓(Voc)，填充因子(FF)和器件光電轉(zhuǎn)化效率(PCE)均得到了較為明顯地提高。而且在雜化太陽能電池器件結(jié)構(gòu)中，引入CdS納米層后，雜化太陽能電池的相關(guān)器件性能參數(shù)也得到了明顯的提高。而且為了簡化實驗的工藝，隨后我們還用全(十三)氟辛基三乙氧基硅烷來氟化ZnO NPs，并將其摻入到