有機(jī)光伏電池前電極及其陷光效應(yīng)研究.pdf

1、能源的發(fā)展為現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步提供了充足的動(dòng)力，隨著不可再生能源的不斷消耗，開發(fā)新能源成為迫在眉睫的任務(wù)。目前太陽能成為具備競(jìng)爭(zhēng)力的清潔能源，有機(jī)電池憑借成本低、重量輕、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、可與柔性襯底兼容等優(yōu)勢(shì)受到了越來越來的科研人員的關(guān)注，有機(jī)電池逐漸顯示出了它的商業(yè)價(jià)值。有機(jī)光伏電池吸光活性層的電學(xué)傳輸特性和光學(xué)吸收特性的不匹配是制約其能量轉(zhuǎn)換效率提升的主要原因之一。通過陷光結(jié)構(gòu)對(duì)入射光進(jìn)行調(diào)控，提高電池對(duì)光的約束和捕獲能力從而達(dá)到“電學(xué)薄

2、”和“光學(xué)厚”的等效作用，是解決有機(jī)光伏電池電學(xué)和光學(xué)不匹配的有效手段。本文選取了合適的前電極材料以及對(duì)前電極進(jìn)行陷光處理有效的增強(qiáng)了活性層的光學(xué)吸收和轉(zhuǎn)換效率。通過對(duì)電極表面的修飾，實(shí)現(xiàn)了電極與活性層之間良好的界面接觸，減小了對(duì)電池開路電壓和填充因子的影響。我們認(rèn)為這個(gè)新穎的光管理方法將會(huì)為制備高效和低成本的光伏電池提供一個(gè)有效和實(shí)用的途徑。
　　本論文的主要工作：
　　1.將氧化銦錫（ITO）、氧化鋅摻鋁（AZO）、氧化

3、鋅摻鎵（GZO）三種透明導(dǎo)電薄膜分別作為前電極制備成有機(jī)光伏器件，通過對(duì)比它們的光學(xué)性能、電學(xué)性能、形貌特征以及效率，我們發(fā)現(xiàn)效率為3.89％的AZO和3.77%的GZO完全可以代替3.96%的ITO,在不損失光伏性能的前提下，可以解決ITO資源稀少和價(jià)格昂貴的難題，為有機(jī)電池的發(fā)展提供了廣泛的電極選擇。
　　2.前面的研究已經(jīng)證明 AZO完全可以代替 ITO，而且 AZO薄膜具有可塑造性，這為后面的電極陷光設(shè)計(jì)提供了支撐。采用濕