基于共軛聚合物太陽能電池的制備及性能研究.pdf

1、太陽能是一種清潔、無污染的可再生能源，高效利用太陽能已成為解決能源危機(jī)的重要途徑之一。太陽能電池（也稱光伏電池）作為一種可以將光能轉(zhuǎn)換為電能的電子器件，它的研發(fā)一直備受關(guān)注。由于無機(jī)晶體硅電池制造成本高、加工工藝復(fù)雜，其廣泛應(yīng)用受到一定程度的限制。與無機(jī)電池相比，有機(jī)聚合物太陽能電池具有輕薄、低成本、可卷曲、可溶液成膜和易大面積制備等特點(diǎn)，是一種具有廣泛發(fā)展前途的電池。相對硅電池的漫長發(fā)展歷程，有機(jī)聚合物電池的發(fā)展還很短暫。
　　

2、 本文綜述了聚合物太陽能電池的幾種典型結(jié)構(gòu)、原理以及發(fā)展進(jìn)程中的熱點(diǎn)與主要突破，主要研究了基于聚3-己基噻吩(P3HT)：富勒烯衍生物器件的形貌和反向結(jié)構(gòu)中的陰極界面及基于新型共軛高分子p-型光伏材料的器件性能：
　　 在P3HT:富勒烯衍生物體系常規(guī)結(jié)構(gòu)器件中使用高沸點(diǎn)溶劑l，2,4-三氯苯(TCB)作為體系的溶劑，發(fā)現(xiàn)由于TCB的極慢揮發(fā)速率，P3HT能夠更有效的晶化，進(jìn)而增強(qiáng)薄膜吸收與空穴遷移率，提高電池效率。
　

3、　 通過在氧化鋅(ZnO)前驅(qū)體中摻雜三甘醇單甲醚(TGME)，可以改善ZnO薄膜質(zhì)量、功函及表面潤濕性，影響活性層相分離，這些綜合作用使基于P3HT:PCBM體系反結(jié)構(gòu)器件效率較未摻雜ZnO器件提高20％，達(dá)到4.7%。
　　 通過研究4種新型聚合物給體材料的光伏效應(yīng)，我們證實聚合物深陷的最高占據(jù)分子軌道(HOMO)能級可以使器件獲得較高的開路電壓，給體受體質(zhì)量比顯著影響器件性能，添加劑l，8-二碘辛烷(DIO)的應(yīng)用有選擇