氣壓霧化制備聚合物太陽(yáng)能器件的研究.pdf

1、本文以聚合物太陽(yáng)能器件常用的PEDOT：PSS、P3H3、和PCBM等材料為樣本，對(duì)噴涂法制備聚合物薄膜和聚合物太陽(yáng)能器件進(jìn)行了基礎(chǔ)性的研究和分析，總結(jié)了基底加熱對(duì)噴涂制膜的影響規(guī)律，并將噴涂法應(yīng)用在聚合物太陽(yáng)能電池的制備中。
　　首先，是基底溫度對(duì)氣壓霧化法制備聚合物薄膜的規(guī)律研究。利用光學(xué)顯微鏡、臺(tái)階儀、吸收光譜儀等表征分析在不同基底溫度下沉積緩沖層PEDOT：PSS薄膜以及活性層P3HT：PCBM薄膜。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，噴涂中薄

2、膜沉積的過(guò)程是由若干微米級(jí)的液滴在基底平鋪并干燥形成的微小斑痕的堆積，而通過(guò)改變基底溫度可以控制單個(gè)斑痕的高度差?；诇囟仍降?，單個(gè)斑痕的高度差越小，成膜的粗糙度越?。环粗畡t成膜的粗糙度越大。
　　接下來(lái)將研究基底溫度對(duì)氣壓霧化法制備聚合物太陽(yáng)能電池的影響?；诇囟扔绊懗赡さ闹饕蚴遣煌瑴囟认碌竭_(dá)基底的液滴揮發(fā)速率不同，從而影響溶質(zhì)的結(jié)晶過(guò)程，而結(jié)晶狀態(tài)的不同導(dǎo)致了不同薄膜的表面粗糙度，從而增大了與體異質(zhì)結(jié)的接觸面積，提高了載流

3、子的傳輸和收集效率，進(jìn)而提高器件的電流密度和效率。本實(shí)驗(yàn)對(duì)氣壓霧化法制備PEDOT：PSS薄膜的ITO基底溫度進(jìn)行了優(yōu)化，在噴涂基底溫度為130℃時(shí)，其短路電流(Isc)、開(kāi)路電壓(Voc)、填充因子(FF)、效率(PCE)分別是：11.51mA/cm2，0.57 V，28.69％，1.87％。
　　最后對(duì)器件薄膜的后退火時(shí)間進(jìn)行了對(duì)比，得出在140℃退火30分鐘時(shí)，器件的短路電流由4.39 mA/cm2提高到5.79mA/cm2