體異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽(yáng)能電池光電性能的研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們的生活變得越來(lái)越好，但是卻加速了地球上不可再生能源（煤、石油、天然氣）的急劇減少，所以人們急需找到一種可再生、綠色能源來(lái)代替不可再生能源，于是便出現(xiàn)了許多新能源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能等。其中，太陽(yáng)能取之不盡用之不竭，所以近年來(lái)太陽(yáng)能電池成為人們研究的重點(diǎn)。
　　太陽(yáng)能電池按材料分為無(wú)機(jī)和有機(jī)太陽(yáng)能電池。無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池發(fā)展的已經(jīng)比較成熟，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)了，效率也比較高，但是無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池有成本太高，生產(chǎn)工藝

2、復(fù)雜等缺點(diǎn)，所以人們開(kāi)始研究有機(jī)太陽(yáng)能電池。有機(jī)太陽(yáng)能電池有許多優(yōu)點(diǎn)，比如材料來(lái)源廣泛、成本低等。有機(jī)太陽(yáng)能電池按材料有分為有機(jī)小分子和聚合物電池，而其中聚合物太陽(yáng)能電池成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
　　本論文針對(duì)聚合物體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的機(jī)理及實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了較為深入的探索，旨在提高器件能量轉(zhuǎn)換效率。
　　主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　1．從聚合物體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化入手，在研究電池能量轉(zhuǎn)換過(guò)程以及損耗機(jī)理的基礎(chǔ)上，制備

3、了基于活性層MEH-PPV:PCBM的聚合物體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池，找到了活性層給體和受體的最佳混合比例以及成膜溶劑；
　　2．研究了增加陽(yáng)極修飾層PEDOT:PSS對(duì)聚合物體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池性能的影響。
　　3．研究了基于氧化鎂（MgO）材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)作為陰極修飾層對(duì)聚合物體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池性能的影響。
　　研究表明，
　　1．太陽(yáng)能電池活性層中的給體與受體材料比例的不同，會(huì)直接影響給體相和受體相的分離狀況，從而影

4、響電池的短路電流密度和能量轉(zhuǎn)換效率，找到最優(yōu)化比例為1:4，得到最優(yōu)效率為2.758％；
　　2．選擇不同溶劑成膜制備的聚合物太陽(yáng)能電池，制備出的器件性能參數(shù)大不相同，實(shí)驗(yàn)表明使用氯苯作為成膜溶劑的器件性能明顯好于使用甲苯或者1,2-二氯苯的器件；
　　3．PEDOT:PSS作為陽(yáng)極修飾層，可以有效的提高電池性能，但是會(huì)阻擋太陽(yáng)光，減小吸收系數(shù)；
　　4．通過(guò)借鑒有機(jī)電致發(fā)光（OLED）上的研究，引入的 MgO可以作為