有機太陽能電池中陽極緩沖層的制備及性能研究.pdf

1、太陽能作為一種可再生的清潔能源,取之不盡,用之不竭,而且不受地區(qū)限制,安全可靠,可大規(guī)模應用,已經得到世界各國的廣泛關注,是各國科學家開發(fā)利用的新能源之一。而有機太陽能電池原材料來源廣泛、廉價,具有較高的吸收系數(shù)和良好的光伏效應,制備工藝靈活簡單,可在柔性襯底上制備,因此得到廣泛關注。陽極緩沖層作為空穴傳輸層和電子阻擋層,是有機太陽能電池中不可或缺的一部分,能夠大大改善器件性能。本文主要進行了以下幾方面的研究:
　　1.基于P3H

2、T/PCBM的有機太陽能電池的相關工藝參數(shù)的研究:選用氯苯和二氯苯兩種溶劑制備活性層前驅液,結果顯示使用鄰二氯苯作溶劑的器件效率達到1.66％,比使用氯苯作溶劑的器件高20％;在鄰二氯苯中摻雜3％的1,8-二碘辛烷( DIO)得到的器件效率達到1.74％,高于不摻雜的器件效率的1.45％;P3HT/PCBM質量比分別為1:1和1:0.8,制備的器件效率分別為1.54％和1.65％;固定退火時間為20分鐘,改變退火溫度,結果表明,溫度在1

3、30℃-150℃時,器件具有更高的轉換效率,達到1.60％;設定退火溫度130℃,改變退火時間,結論是退火時間為20分鐘器件效率最高,達到1.75％;改變旋涂工藝中活性層的轉速,分別為800、1100、1300、1600,其中轉速1100RPM時器件效率最高,達到1.72％;改變陰極緩沖層(LiF)厚度,分別為0.5nm和1nm,結論是1nm器件性能更佳。
　　2.基于PEDOT/PSS陽極緩沖層的有機太陽能電池研究:改變旋涂時P

4、EDOT/PSS的轉速來調節(jié)其厚度,轉速分別為3000、4000和5000RPM,結果表明轉速為4000時,器件效率最高達到1.69％;PEDOT/PSS摻雜體積比分別為2％、4％和6％的二甲亞砜,結果顯示摻雜4％的器件轉換效率最高達到1.75％;PEDOT/PSS中摻雜體積比分別為5％、10％和15％異丙醇,結果表明摻雜10％異丙醇的器件具有更好的轉換效率為1.7％。
　　3.溶液法制備MoO3及其在有機太陽能電池中的應用研究:

5、利用鉬酸銨水解法制備MoO3前驅液,采用旋涂法制膜,分析薄膜成分和表面形貌,驗證了MoO3作為陽極緩沖層在有機太陽能電池中的應用。
　　本文研究了基于P3HT/PCBM的有機太陽能電池各項參數(shù),基于PEDOT/PSS陽極緩沖層的有機太陽能電池研究,基于MoO3陽極緩沖層的制備及其在有機太陽電池中的應用研究?；赑3HT/PCBM的有機太陽能電池轉換效率能夠達到1.70％,基于 PEDOT/PSS陽極緩沖層的有機太陽能電池轉換效率能