有機小分子太陽能電池的界面研究.pdf

1、本文選用了小分子體系來研究了有機太陽能電池界面發(fā)生的基本物理過程以及界面對其性能的影響，主要進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有機小分子太陽能電池的性能的影響 我們通過引入新的Alq3緩沖層來替代以前被廣泛使用的BCP緩沖層，將未封裝的有機太陽能電池的壽命提高了約150倍，而且能量轉換效率還有所改善。對于這層Alq3緩沖層的作用，我們提出了與以往不同的觀點，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候阻擋金屬原子向受體材料的擴散，在器件取出真空腔體后阻擋水、氧向受體材料的擴散。這樣的觀點很好地解釋了我們的實驗結果，而且其它一些輔助實驗也進一步證實了我們自己的觀點。 2．理論和實驗的對比研究來考察干涉效應在有機多層膜結構中的影響 有機太陽能電池是一種具有多層膜結構的光電轉換器件。在薄膜多層器件中，干涉效應是必須考慮的。光在有機多層膜中的重新分布直接影響光在有機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算方法計算了考慮干涉效應后的多層膜的紫外一可見吸收光譜，與實驗得到的測量結果相對比，獲得了很好的一致性，而與認為光是指數(shù)衰減的計算結果的差異很大。這樣我們就比較直接地證明了光的干涉作用在有機多層膜中確實存在。進一步的計算結果表明，適當?shù)哪ず穸鹊倪x擇和結構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)光電壓技術研究有機太陽能電池中激子的拆分過程。 我們采用