聚合物有機太陽電池的研究.pdf

1、近年來聚合物有機太陽電池備受關(guān)注，它具有成本低廉，制備工藝簡單，材料的化學特性可裁剪等優(yōu)點，尤其以P3HT：PCBM為體系的體相異質(zhì)結(jié)太陽電池更是取得了很大的發(fā)展。
　　 本文以glass/ITO/PEDOT：PSS/P3HT：PCBM/Al作為電池基本結(jié)構(gòu)，詳細研究了PEDOT：PSS空穴傳輸層和P3HT：PCBM活性層的材料特性，然后給出電池的初步優(yōu)化結(jié)果。
　　 首先研究了退火和摻雜對PEDOT：PSS薄膜光電性能

2、的影響。研究發(fā)現(xiàn)在本實驗范圍內(nèi)薄膜的電導率隨退火溫度和退火時間的增加均呈現(xiàn)出最大值，這與薄膜的表面形貌是密切相關(guān)的；并且由于材料的親水性導致了真空條件下比氮氣和空氣條件下退火薄膜的電導率要高。摻雜N，N-二甲基甲酰胺和乙二醇后薄膜的電導率提高了近三個量級。退火和摻雜對薄膜透過率影響不大，可見光范圍內(nèi)透過率仍保持在85％以上。接下來，對于不同配比的P3HT：PCBM活性層進行了退火研究，退火后薄膜的吸收不斷增強，吸收峰的峰位有所紅移，薄膜

3、出現(xiàn)了不同程度的晶化，主要是P3HT發(fā)生了部分晶化。對表面形貌的進一步研究發(fā)現(xiàn)退火后薄膜的表面粗糙度有所增加，并形成了一定清晰可見的互穿網(wǎng)絡，使薄膜性能得到大大的改善。配比不同，最佳退火條件有所不同，并且P3HT分子質(zhì)量不同對薄膜性能也有所影響。
　　 最后關(guān)于太陽電池電池的研究發(fā)現(xiàn)，退火能改善電池的性能，而且蒸電極后退火要優(yōu)于蒸電極前退火的效果，電池在AM1.5，100mW/cm2條件下于空氣中測試，最后優(yōu)化得到電池效率2.3