銀納米顆粒對聚合物太陽能電池性能影響的研究.pdf

1、聚合物太陽能電池具有材料來源廣泛且價格低廉、生產(chǎn)工藝相對簡單、可以大面積制造等優(yōu)點，同時制備聚合物太陽能電池的手段日益成熟，這使得聚合物太陽能電池成為目前該領域的研究熱點之一。然而，聚合物太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率較低，很難達到工業(yè)生產(chǎn)的程度，主要原因就在于聚合物太陽能電池的活性層較薄，一般就只有幾十納米，很難有效地吸收入射光，限制了其能量轉(zhuǎn)換效率的提高。
　　將金屬納米顆粒摻入到聚合物太陽能電池中，利用其激發(fā)的表面等離激元效應，可

2、以增強器件對入射光的吸收，改善其性能。本文就是基于這一理論，在P3HT：PCBM體系的聚合物太陽能電池中，引入銀納米顆粒，研究其對聚合物太陽能電池性能的影響。主要結(jié)論如下：
　　1.將粒徑為50 nm的銀納米顆粒摻入到PEDOT：PSS中，得到不同的質(zhì)量百分比，并與其一起旋涂作為器件的陽極修飾層。當銀納米顆粒的質(zhì)量百分比為0.1％，器件的性能最優(yōu)，短路電流達到6.72 mA/cm2，能量轉(zhuǎn)換效率達到1.71％。另外，吸收光譜和外量

3、子效率的研究表明，摻入銀納米顆粒以后，器件對入射光的吸收增加。
　　2.將粒徑分別為4 nm、10 nm和20 nm的銀納米顆粒摻入到P3HT和PCBM的混合溶液中，質(zhì)量百分比都為0.1％，一起旋涂，作為器件的活性層。實驗中發(fā)現(xiàn)，不同粒徑的銀納米顆粒對有機太陽能電池的影響是不同的。隨著粒徑的增大，其對器件影響的程度增大，當銀納米顆粒的粒徑是20 nm時，器件的性能最優(yōu)，短路電流達到6.55 mA/cm2。
　　3.為了更深入