添加劑對聚合物太陽能電池性能影響的研究.pdf

1、本文通過在制備聚合物太陽能電池的功能層溶液中添加少量高沸點(diǎn)的溶劑添加劑，使功能層薄膜給/受體材料之間形成更好的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改善功能層薄膜的形貌，減少給/受體界面的陷阱和器件中由陷阱誘導(dǎo)的載流子復(fù)合，進(jìn)而提高載流子的遷移率，最終提高器件的光伏性能。研究工作分為三個(gè)部分:(1)在P3HT:ICBA功能層溶液中分別添加體積比為3％的4-bromoanisole(BrAni)溶液和3％的1-chloronaphthalene(CN)溶液，分析

2、不同的添加劑對P3HT:ICBA聚合物太陽能電池性能的影響。(2)在PCDTBT:PCBM功能層溶液中添加體積比為1.5％、3％、4.5％的1，8-diiodooctane(DIO)溶液，并分析功能層溶液中添加不同體積比的DIO溶液對PCDTBT:PCBM聚合物光伏器件性能的影響。(3)為了更加直觀的說明添加劑對聚合物太陽能電池性能的影響，我們分別對上述功能層薄膜或者光伏器件進(jìn)行了紫外可見-吸收光譜(UV-VIS absorption

3、spectra)、外量子效率(EQE)、表面形貌(AFM)、理想因子(Ideality Factor)、瞬態(tài)光電流(TPC)等多種測試和表征。得出如下實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
　　(1)在P3HT:ICBA體異質(zhì)結(jié)聚合物太陽能電池的功能層溶液中添加體積比為3％ BrAni溶液和3％CN溶液，通過測試器件的J-V特性，我們發(fā)現(xiàn)這兩種添加劑都能夠改善器件的光伏性能，功能層溶液中添加了3％ BrAni溶液和3％ CN溶液的器件的光電轉(zhuǎn)換效率分別提高了

4、10％和30％。
　　(2)在PCDTBT:PCBM體異質(zhì)結(jié)聚合物太陽能電池的功能層溶液中分別添加體積比為1.5％、3％、4.5％的DIO溶液，通過測試器件的J-V特性，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)功能層溶液中添加3％ DIO溶液時(shí)，器件的光伏性能達(dá)到最優(yōu)。
　　(3)通過測試功能層薄膜的吸收光譜，表面形貌和器件的外量子效率、理想因子、瞬態(tài)光電流，我們認(rèn)為少量的添加劑能夠改善功能層薄膜的形貌，減少功能層薄膜給/受體界面的陷阱和器件中由陷阱誘導(dǎo)