基于微腔結(jié)構(gòu)的柔性有機(jī)太陽能電池的制備與研究.pdf

1、本論文針對目前柔性器件效率低、彎曲性能差等問題，采用厚薄雙金屬電極結(jié)構(gòu)制備了高效穩(wěn)定的柔性微腔P3HT:PCBM有機(jī)太陽能電池，主要工作包含以下四個方面：
　?。?）為了制備出性能優(yōu)良的柔性有機(jī)太陽能電池，首先在玻璃基底上優(yōu)化器件性能與制備參數(shù)之間的關(guān)系，包括：退火溫度和時間、有源層干燥時間、有源層膜厚。發(fā)現(xiàn)器件的效率更依賴干燥時間，而不是膜厚。在相同的退火條件下，較厚的膜需要更高的退火溫度，以獲得較高的效率。此外，較長的干燥時間

2、在厚的器件中會導(dǎo)致活性層自組織效應(yīng)的增強(qiáng)。在優(yōu)化各制備條件下，功率轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)4.63％。
　?。?）在底透光柔性器件中，首先優(yōu)化半透明陽極Ag層厚度，結(jié)果表明16nm的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)達(dá)到最佳協(xié)調(diào)效果，效率可達(dá)2.33%（Voc=0.567V，Jsc=6.70mA/cm2，F(xiàn)F=0.613）。但器件Jsc偏低，這應(yīng)該是與膜的透光性有關(guān)，為了進(jìn)一步改善薄膜透射率，利用高、低介電層MoO3/LiF/MoO3增透器件。研究了MoO3

3、/LiF/MoO3/Ag/MoO3多層結(jié)構(gòu)做透明陽極電極，既提高了透光率又沒有改變其電特性，制備出具有更高效率的器件（2.77%），此結(jié)果Jsc得到明顯提高，較最優(yōu)ITO電極柔性器件效率（2.18%）提高了27%。這種電極結(jié)構(gòu)器件在薄金屬層和介電層的韌性性質(zhì)下表現(xiàn)出優(yōu)良的機(jī)械性，1000次循環(huán)彎曲后效率從2.76%降到2.51%，損失約9%。
　　（3）在頂透光器件中，利用高、低折射率交替的MoO3/LiF/MoO3結(jié)構(gòu)增透薄Ag

4、頂電極，使Jsc得到改善，從5.82 mA/cm2提高到6.19 mA/cm2，最高效率可達(dá)2.10%。器件也表現(xiàn)了優(yōu)良的機(jī)械性，1000次的外、內(nèi)彎曲后，效率從2.10%降至1.92%和1.90%，約損失了8.4%和9.6%。結(jié)果表明，MoO3/LiF/MoO3/Ag多層電極結(jié)構(gòu)同樣適用于頂透光柔性微腔器件。
　?。?）研究了微腔作用，由于Al2O3具有高的折射指數(shù)，通過UV處理薄Al獲得Al2O3，經(jīng)優(yōu)化UV超薄Al時間后的M