P3HT∶PCBM聚合物太陽(yáng)電池的研究.pdf

1、與傳統(tǒng)太陽(yáng)電池相比，聚合物太陽(yáng)電池有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如：成本低廉，制備工藝簡(jiǎn)單，輕薄方便等，這些優(yōu)點(diǎn)使其有望成為未來(lái)的替代性能源。很多研究小組已致力于聚合物太陽(yáng)電池的發(fā)展。
　　 本文以P3HT和PCBM作為電池活性層的給體材料和受體材料，詳細(xì)研究了Al 電極的沉積，退火方式及結(jié)構(gòu)改善對(duì)聚合物太陽(yáng)電池的影響，并初步研究了不同溶劑對(duì)活性層的影響。
　　 研究發(fā)現(xiàn)在本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)隨著沉積速率及沉積厚度的提高，Al 膜的結(jié)晶程度會(huì)

2、增強(qiáng)，晶粒尺寸也會(huì)變大；應(yīng)用在電池中，適當(dāng)提高沉積速率可以改善電池的性能。增大Al的沉積厚度可以增大電池的Jsc，但電池的Voc和FF卻隨厚度的增加呈減小趨勢(shì)，最終使電池的性能衰退。
　　 研究了電池的退火方式，發(fā)現(xiàn)后退火較前退火更有利于改善聚合物太陽(yáng)電池的性能。通過(guò)后退火處理，獲得的電池效率達(dá)1.93[％](Voc=0.60V、Jsc=5.89mA/cm2、FF=54.7[％])；通過(guò)在Al 電極和活性層之間加入適當(dāng)厚度的PC

3、BM，可改善電池的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高電池性能。當(dāng)PCBM 厚度為3nm 時(shí)，電池的Jsc 達(dá)到6.43mA/cm2，轉(zhuǎn)換效率提高到2.09[％]。但PCBM 厚度進(jìn)一步增大時(shí)，電池性能開始衰退。
　　 研究了氯苯和鄰二氯苯兩種溶劑對(duì)活性層的影響，發(fā)現(xiàn)溶劑選擇對(duì)活性層的厚度及微觀形貌有較大影響。相同條件下以鄰二氯苯為溶劑所得活性層較薄，且會(huì)產(chǎn)生較好的相分離。而用氯苯作溶劑時(shí)，活性層中的P3HT和PCBM 不能有效分離。但經(jīng)退火處理后