聚合物疊層太陽能電池.pdf

1、疊層結(jié)構(gòu)，就是用中間電極將兩層有機太陽能電池串連起來。前后兩層電池的有機功能層材料的禁帶寬度不同，吸收不同波長的太陽光。當入射光按禁帶寬度由大到小的順序依次通過太陽能電池時，疊層結(jié)構(gòu)的輸出電壓是前后兩層電池的疊加。因此，疊層有機太陽能電池結(jié)構(gòu)使得吸收光譜拓寬了，有效地提高了有機太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率。疊層有機太陽能電池是目前有機太陽能電池的研究熱點，它是提高有機太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率的有效手段之一。 本論文首先通過MEH-P

2、PV/C60的體異質(zhì)結(jié)太陽能電池器件研究了有機膜厚對有機太陽能電池性能的影響，發(fā)現(xiàn)隨著膜厚的增加，短路電流減小，這是因為載流子的擴散長度有限，膜厚的增加降低了載流子到達電極的幾率，增加了載流子復(fù)合的兒率。因此通過改變膜厚來提高有機太陽能電池的性能是有限的。 要實現(xiàn)疊層有機太陽能電池結(jié)構(gòu)，中間層的選擇是很關(guān)鍵的。本論文選擇了TiO2和PEDOT:PSS作為疊層器件的中間電極，因為他們比會屬電極更容易制備。要將他們應(yīng)用于疊層結(jié)構(gòu)，關(guān)

3、鍵問題是如何解決工藝問題，使得TiO2和PEDOT:PSS成膜性好，而且在制備的過程中又不會對原來的膜有破壞。因此我們做了大量的試驗摸索實驗條件。 在解決工藝上的困難后，我們研究了TiO2的作用，得到如下結(jié)論： 1.改善了有機膜的親水性，使得PEDOT:PSS能夠形成致密的膜。 2.是前一層的電子傳輸層。前一層產(chǎn)生的電子和后一層產(chǎn)生的空穴在PEDOT:PSS和TiO2的界面復(fù)合。 3.是后一層的空穴阻擋層