電場誘導(dǎo)聚合物光伏電池的研究.pdf

1、太陽能作為可再生清潔能源，資源豐富，而且可以免費使用，正逐步成為近年來國際研究熱點。太陽能電池就是一種直接將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，目前正得到廣泛研究。
　　聚合物光伏電池是一種非常新穎的太陽能電池，它的優(yōu)點是成本低，可以大面積加工而且柔韌性好，同時也具有光電轉(zhuǎn)換效率還比較低，壽命短并且性能不夠穩(wěn)定這些缺點。如果可以優(yōu)化其性能，提高能量轉(zhuǎn)換效率，聚合物光伏電池將可以得到大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，這無疑有著巨大的市場前景。
　　本論文

2、通過在外場作用條件下制備聚合物光伏電池，探究電池光電轉(zhuǎn)換的機理，包括電荷的產(chǎn)生、傳輸和收集。主要通過施加高電場誘導(dǎo)制備聚合物光伏電池，對聚合物進行極化，測量電場極化對載流子遷移率的影響以及用電流-電壓法測試器件的光電性能，從而得到形貌可控的聚合物光伏電池。由此進一步研究載流子的傳輸機理，分析活性層薄膜表面結(jié)構(gòu)形成以及變化的機理，了解電場誘導(dǎo)對器件特性的影響以及形貌變化對提高器件轉(zhuǎn)換效率的影響。
　　實驗研究發(fā)現(xiàn)旋涂時外加直流高壓電

3、場情況下，薄膜的吸收光譜有增加的趨勢，隨著外加電場的增加，吸收逐漸增強。這說明在外加電場作用下，聚合物薄膜得到極化，共軛聚合物分子重新排列取向，分子排列更加有秩序，更規(guī)則，載流子更有利于鏈內(nèi)傳輸，因此遷移率得到提高。同時發(fā)現(xiàn)加電場之后器件短路電流增大，開路電壓基本相同，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率增加。推斷原因主要是因為電場導(dǎo)致給體受體聚合物取向準直，形成了更統(tǒng)一規(guī)則的結(jié)構(gòu)，由此減少了電荷復(fù)合產(chǎn)生的內(nèi)部能量損失，增大了給體受體界面，這樣有助于增加激