基于SubPc-C60的有機太陽能電池研究.pdf

1、太陽能電池是現(xiàn)代利用太陽做清潔能源的主要方式之一。有機薄膜太陽能電池因其材料廣、成本低、工藝簡單等優(yōu)點受到世界的關注。但是相對無機太陽能電池，其效率還是偏低。
　　亞酞菁（SubPc）是一種有望在有機太陽能電池領域獲得重要應用的新型光電材料，其具有酞菁類材料的基本性質，同時有比酞菁材料更低的HOMO能級，有望獲得高開路電壓的有機太陽能電池。本論文以 SubPc為給體材料，主要進行了以下幾部分研究：
　　第一部分，實驗制備以S

2、ubPc為給體材料和C60為受體材料的雙層有機小分子太陽能電池：ITO/SubPc/C60/Ag。在此基本結構增加陽極修飾層 PEDOT:PSS和激子阻擋層Bphen，研究其對器件性能的影響。結果表明：當器件同時增加陽極修飾層和激子阻擋層時，得到的器件性能最好，其短路電流密度Jsc達到2.88 mA/cm2，開路電壓Voc達到0.79 V，能量轉換效率PCE為0.73％。
　　第二部分，為了提高太陽能電池的效率，將空穴傳輸材料并五

3、苯（pentacene）引入到電池中用以提高電池的電流密度。結果顯示：一、將pentacene作為電池的空穴傳輸層插入到PEDOT:PSS和SubPc之間。pentacene厚度為4 nm時，電池的短路電流密度得到最大的提升，從2.46 mA/cm2增大到4.23 mA/cm2，但是于此同時，開路電壓從0.74 V降到了0.31 V，最后效率反而降低了。二、將pentacene作為SubPc和C60雙層結構電池的中間插入層。隨著pent

4、acene厚度的增加，電池性能急劇下降，當pentacene=6 nm時，能量轉換效率已不足0.01%。三、將pentacene和SubPc混合，作為給體材料。對比pentacene:SubPc/C60和pentacene:SubPc/SubPc/C60結構的電池，結果顯示在混合給體材料和C60之間加入一層SubPc后，短路電流密度和開路電壓都提高了，電池的性能得到全面改善，效率提高了46%。
　　第三部分，將和 SubPc具有同