有機(jī)小分子太陽(yáng)能電池的界面研究.pdf_第1頁(yè)
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1、本文選用了小分子體系來(lái)研究了有機(jī)太陽(yáng)能電池界面發(fā)生的基本物理過(guò)程以及界面對(duì)其性能的影響,主要進(jìn)行了以下幾方面的研究: 1.受體材料和陰極之間插入緩沖層對(duì)有機(jī)小分子太陽(yáng)能電池的性能的影響 我們通過(guò)引入新的Alq3緩沖層來(lái)替代以前被廣泛使用的BCP緩沖層,將未封裝的有機(jī)太陽(yáng)能電池的壽命提高了約150倍,而且能量轉(zhuǎn)換效率還有所改善。對(duì)于這層Alq3緩沖層的作用,我們提出了與以往不同的觀點(diǎn),即該緩沖層可能不主要是激子阻擋的作用,

2、而是在沉積金屬陰極的時(shí)候阻擋金屬原子向受體材料的擴(kuò)散,在器件取出真空腔體后阻擋水、氧向受體材料的擴(kuò)散。這樣的觀點(diǎn)很好地解釋了我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而且其它一些輔助實(shí)驗(yàn)也進(jìn)一步證實(shí)了我們自己的觀點(diǎn)。 2.理論和實(shí)驗(yàn)的對(duì)比研究來(lái)考察干涉效應(yīng)在有機(jī)多層膜結(jié)構(gòu)中的影響 有機(jī)太陽(yáng)能電池是一種具有多層膜結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換器件。在薄膜多層器件中,干涉效應(yīng)是必須考慮的。光在有機(jī)多層膜中的重新分布直接影響光在有機(jī)材料中的吸收和激子的產(chǎn)生,最終影響到

3、可獲得的自由載流子的量。我們采用傳輸矩陣的計(jì)算方法計(jì)算了考慮干涉效應(yīng)后的多層膜的紫外一可見(jiàn)吸收光譜,與實(shí)驗(yàn)得到的測(cè)量結(jié)果相對(duì)比,獲得了很好的一致性,而與認(rèn)為光是指數(shù)衰減的計(jì)算結(jié)果的差異很大。這樣我們就比較直接地證明了光的干涉作用在有機(jī)多層膜中確實(shí)存在。進(jìn)一步的計(jì)算結(jié)果表明,適當(dāng)?shù)哪ず穸鹊倪x擇和結(jié)構(gòu)的選擇能夠使光在激子拆分的界面附近的吸收發(fā)生數(shù)倍的變化。 3.采用瞬態(tài)光電壓技術(shù)研究有機(jī)太陽(yáng)能電池中激子的拆分過(guò)程。 我們采用

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