聚合物太陽(yáng)能電池的光致老化機(jī)理及器件穩(wěn)定性的研究.pdf

1、聚合物太陽(yáng)能電池是一種將光能直接轉(zhuǎn)換為電能的固體薄膜器件,具有生產(chǎn)成本低,重量輕,可柔性制備等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)受到學(xué)界與相關(guān)產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注,但其穩(wěn)定性一直是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。本文主要從聚合物太陽(yáng)能電池的光致老化機(jī)理及器件穩(wěn)定性方面展開研究。主要內(nèi)容包括：
　　⑴研究了位阻胺TMP對(duì)聚合物太陽(yáng)能電池活性層材料穩(wěn)定性的影響。本研究采用的活性層給體有兩種,分別是 P3HT和MEH-PPV。將活性層薄膜和加入位阻胺 TMP的活性層薄膜一起置于U

2、V-O3的輻照下處理,從而加速共軛聚合物的光致老化,老化后通過(guò)中紅外分析儀和紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)試聚合物分子結(jié)構(gòu)的變化和對(duì)紫外-可見光吸收的變化,分析其光致老化機(jī)理并對(duì)老化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。紅外光譜分析表明添加位阻胺的聚合物分子結(jié)構(gòu)遭到破壞的程度比較小,位阻胺TMP能夠抑制共軛結(jié)構(gòu)的破壞,提高材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,材料的結(jié)構(gòu)決定性能,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提高了,光電性能的穩(wěn)定性也將隨之提高。紫外-可見光吸收表明添加了位阻胺的聚合物對(duì)可見光吸

3、收的下降程度也要比未添加位阻胺的小很多,能夠在一定程度上保持聚合物分子鏈的有序性。說(shuō)明在共軛聚合物薄膜中添加少量位阻胺可以在一定程度上抑制光致老化的發(fā)生,提高共軛聚合物的穩(wěn)定性。
　?、蒲芯苛宋蛔璋稵MP對(duì)聚合物太陽(yáng)能電池穩(wěn)定性的影響,活性層材料還是選用兩種,分別是P3HT:PCBM和 MEH-PPV:PCBM。用P3HT:PCBM作為活性層的太陽(yáng)能電池:在UV照射1h后蒸鍍電極,未摻雜位阻胺的器件能量轉(zhuǎn)換效率下降了46％,而摻雜

4、位阻胺的器件能量轉(zhuǎn)換效率只下降了39%;活性層在UV下照射5min后蒸鍍電極,未摻雜 TMP器件的能量轉(zhuǎn)換效率下降了17%,而摻雜了抗氧化劑的器件能量轉(zhuǎn)換效率則只下降了12%,測(cè)試完的器件置于干燥器中6h,未摻雜 TMP的電池能量轉(zhuǎn)換效率下降了46%,而摻雜了抗氧化劑的器件能量轉(zhuǎn)換效率則只下降了27%,說(shuō)明加入的位阻胺起到了抗氧化效果;器件在干燥器中放置24h,未摻雜抗氧化劑的器件效率下降了87%,而摻雜 TMP器件下降得低一些,為63