溶液法處理對聚合物太陽能電池形貌和界面控制的影響.pdf

1、聚合物太陽能電池制備工藝的改善是其邁入產(chǎn)業(yè)化的重要一環(huán)。本文旨在通過溶液法處理聚合物太陽能電池以達到活性層形貌控制和界面修飾的目的。主要研究內容分為以下兩部分:
　　(1)氯化鈉(NaCl)的甲醇溶液處理P3HT: PC61BM傳統(tǒng)正型聚合物太陽能電池，光電轉換效率(PCE)達到了3.36％，相比未處理器件提高了18％。X射線光電子能譜(XPS)，原子力顯微鏡(AFM)表明光活性層有輕微相分離，并且NaC1晶體呈島狀分布在活性層與

2、陰極之間。紫外光電子能譜(UPS)表明，NaCl可以降低陰極界面功函數(shù)。電容-電壓(C-V)測試和阻抗譜分析證明，NaC1的甲醇溶液處理能夠減小界面注入勢壘，改善聚合物太陽能電池界面接觸。這種一步旋涂法處理，不僅能夠改善活性層相分離，而且能夠形成陰極界面層。這種操作能夠同時提高光生載流子產(chǎn)生、傳輸以及電極界面的收集。
　　(2)PEIE溶液分別處理反型結構和正型結構聚合物太陽能電池。實驗中PEIE分別以乙二醇甲醚和甲醇作為溶劑進行

3、優(yōu)化，實驗證明，以乙二醇甲醚和甲醇為溶劑的PHE溶液對反型器件聚合物太陽能電池均能獲得很好的器件性能。兩種溶劑對比器件性能相差亦不大，均是很好的稀釋溶劑。然后將PEIE的甲醇溶液處理PTB7:PC71BM傳統(tǒng)正型聚合物太陽能電池，甲醇溶劑處理后，PCE提高了35％，然而引入PEIE，器件性能沒有進一步提升，但優(yōu)于未被處理的器件。由此可知，這里PEIE沒有起到預期的界面修飾作用。EQE測試結果表明甲醇處理和PEIE甲醇溶液處理均能獲得高于