有機(jī)添加劑對聚合物太陽能電池光伏性能影響的研究.pdf

1、有機(jī)太陽能電池（Organic solar cell）是最有發(fā)展前景的新一代光伏技術(shù)，大量的研究者已經(jīng)在此研究上傾注許多心血，累積了許多令人鼓舞的研究成果。P3HT（聚(3-己基)噻吩）: PCBM（富勒烯衍生物）是典型的體異質(zhì)結(jié)聚合物太陽能電池體系之一。未經(jīng)處理的P3HT: PCBM活性層的電池效率很難提高?；钚詫邮求w異質(zhì)結(jié)聚合物太陽能電池中的關(guān)鍵層，所以本文致力于改善P3HT: PCBM體系的活性層，并進(jìn)一步優(yōu)化制備工藝，使光電轉(zhuǎn)換

2、效率得到了提升。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴基于P3HT:PCBM體系，以鄰二氯苯作為溶劑，1-氯-4-戊基苯（ClPB）作為添加劑，研究不同比例添加劑對活性層的影響。其中添加5％ ClPB的器件性能最好。相比無添加的器件，Jsc從7.62mA/cm2提高到9.04mA/cm2，開路電壓（Voc）從0.58v提升到了0.62v，填充因子（FF）從50.89%提高到了55.00%，器件光電轉(zhuǎn)換效率從2.25%提升到了3.10%，提高

3、了37%。同時，本實(shí)驗還制備了一組單層體異質(zhì)結(jié)倒置器件，使器件最高效率達(dá)到3.22%。⑵基于P3HT:PCBM體系，以氯苯為溶劑，1-溴-4-戊基苯（BrPB）為添加劑，研究不同比例添加劑對活性層的影響。其中，BrPB添加比例為3%的電池器件性能最佳，Jsc從11.28mA/cm2增加到13.52mA/cm2，F(xiàn)F從47.7%提高到51.33%，Voc有少許降低，光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)3.72%。相比無添加劑處理的聚合物太陽能電池效率提高了2

4、3%。⑶為了進(jìn)一步研究添加劑的作用與退火的關(guān)系，以P3HT:PCBM為活性體系，以氯苯為溶劑，1-溴-4-戊基苯（BrPB）為添加劑，制備了一系列含有添加劑且不進(jìn)行退火處理的器件。我們發(fā)現(xiàn)退火后的器件光電轉(zhuǎn)換效率普遍高于未退火的器件。其中，添加3% BrPB的無退火處理聚合物太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率為2.31%，比起有退火處理的光電轉(zhuǎn)換效率3.72%，電池效率下降了37%。研究結(jié)果為增強(qiáng)體異質(zhì)結(jié)太陽能電池性能提供了更多有效添加劑的選擇，促