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絡結構，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的載流子復合，進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。得出如下實驗結論:
　　(1)在P3HT:ICBA體異質結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換效率分別提高了

4、10％和30％。
　　(2)在PCDTBT:PCBM體異質結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)當功能層溶液中添加3％ DIO溶液時，器件的光伏性能達到最優(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