功能化的納米ZnO作為陰極緩沖層在聚合物太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用.pdf

1、聚合物太陽(yáng)能電池由于其具有質(zhì)量輕，成本低，機(jī)械柔性好以及易于實(shí)現(xiàn)大面積的生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。但當(dāng)前聚合物太陽(yáng)能電池的效率還是較低，目前提高聚合物太陽(yáng)能電池效率的途徑主要通過(guò)設(shè)計(jì)合成新的活性層材料，活性層的形貌調(diào)控以及電極和活性層之間的界面優(yōu)化等。其中電極和活性層之間的界面優(yōu)化起著非常重要的作用。良好的界面層材料不僅可以改善無(wú)機(jī)的金屬電極和有機(jī)的活性層之間的接觸，降低界面勢(shì)壘；還能夠調(diào)節(jié)各接觸界面的能級(jí)，提高電荷的選擇性，進(jìn)而

2、促進(jìn)電荷的傳輸和收集，最終提高器件的效率。同時(shí)，界面層還能有效地避免空氣中水氧的侵蝕，在一定程度上還能提高器件的穩(wěn)定性。
　　本論文主要研究功能化的納米氧化鋅(nano-ZnO)作為陰極緩沖層來(lái)優(yōu)化聚合物太陽(yáng)能電池的性能。首先我們用水熱法制備了氧化鋅納米陣列(ZnO NAs)，并對(duì)所得到的ZnO NAs進(jìn)行了相應(yīng)的性能測(cè)試和表征。為了減小ZnO NAs表面的缺陷，改善ZnO NAs表面性能，提高聚合物太陽(yáng)能電池的光電性能，我們用連

3、續(xù)離子吸附法生長(zhǎng)的CdS納米層作為表面改性劑對(duì)其進(jìn)行表面功能化。引入CdS納米層對(duì)ZnO NAs表面進(jìn)行功能化后，聚合物太陽(yáng)能電池的光電流(Jsc)，開(kāi)路電壓(Voc)，填充因子(FF)和器件光電轉(zhuǎn)化效率(PCE)均得到了較為明顯地提高。而且在雜化太陽(yáng)能電池器件結(jié)構(gòu)中，引入CdS納米層后，雜化太陽(yáng)能電池的相關(guān)器件性能參數(shù)也得到了明顯的提高。而且為了簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)的工藝，隨后我們還用全(十三)氟辛基三乙氧基硅烷來(lái)氟化ZnO NPs，并將其摻入到