高效聚合物太陽能電池界面工程和形貌研究.pdf

1、聚合物太陽能電池(PSCs)具有制備過程簡單、價格低廉、重量較輕、能制備成柔性器件等突出優(yōu)點，近年來成為國內(nèi)外光伏產(chǎn)業(yè)研究和有機光電材料研究的前沿和熱點。經(jīng)過20年的發(fā)展，共混型本體異質(zhì)結(jié)(BHJ)太陽能電池的最高能量轉(zhuǎn)換效率(PCE)達到了10％。但商業(yè)化生產(chǎn)聚合物太陽能電池要面臨許多問題，例如效率，穩(wěn)定性，可重復(fù)性及可制造性等。為了優(yōu)化聚合物太陽能電池的性能，本論文主要從器件界面工程和形貌優(yōu)化兩個角度開展工作，具體如下:
　　

2、1，為了優(yōu)化聚合物太陽能電池的性能，首次將超薄的P型界面材料聚苯胺(HAPAN)作為空穴傳輸層，制備了正向結(jié)構(gòu)的聚合物太陽能電池，該器件的能量轉(zhuǎn)換效率達到了9％，該超薄的聚苯胺界面修飾層可以在多種聚合物體系中得到很好的應(yīng)用。因此，超薄聚苯胺修飾層是一種相對通用且有效的P型界面修飾層。該工作也表明應(yīng)用超薄聚苯胺修飾層能有效提高光伏器件的穩(wěn)定性，為設(shè)計穩(wěn)定高效的聚合物太陽能電池以及超薄光電器件提高了一種新思路。
　　2，以PBDT-T

3、S1為電子給體，富勒烯衍生物PC71BM為電子受體，使用N型界面材料氫氧化鋇作為電子收集層，同時制備了反向結(jié)構(gòu)和正向結(jié)構(gòu)聚合物太陽能電池，這兩種器件均達到了9％的能量轉(zhuǎn)換效率。其廉價和穩(wěn)定的優(yōu)點更是提高了其具有進一步被工業(yè)化利用的可能。
　　3，為了優(yōu)化聚合物太陽能電池活性層的形貌，提高器件性能，我們使用PBDT-TS1為電子給體，富勒烯衍生物PC71BM為電子受體，利用綠色混合溶劑（二甲苯/N-甲基吡咯烷酮）制備了正向結(jié)構(gòu)的聚合