基于聚噻吩的光伏太陽(yáng)能電池研究.pdf

1、有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池與傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池相比，由于其制作工藝簡(jiǎn)單、污染低、低成本、并且能夠制作在柔性襯底上等優(yōu)點(diǎn)引起太陽(yáng)能電池研究者的廣泛興趣。本文以聚3-己氧基噻吩(P3HT)作為給體，富勒烯衍生物(ICBA)作為受體，制備了體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的聚合物太陽(yáng)能電池，通過(guò)研究退火、電極修飾層和溶劑選擇來(lái)提高該結(jié)構(gòu)器件的能量轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。本文的主要工作概括如下:
　　一、研究不同熱退火條件對(duì)器件的光伏輸出特性及穩(wěn)定性的影響:研究發(fā)現(xiàn)采用多

2、溫度階梯退火比單一溫度退火能使器件的光伏輸出性能明提高，與此同時(shí)器件的壽命顯著延長(zhǎng)，可以在未封裝的環(huán)境下保持器件性能的穩(wěn)定，減緩器件的衰退。
　　二、研究不同電極修飾層對(duì)該結(jié)構(gòu)器件性能的影響:1）研究表明LiF作為陰極Al修飾層時(shí)，活性層表面易吸收Li+，這一吸收會(huì)導(dǎo)致LiF分子取向的重新排布，進(jìn)而導(dǎo)致有機(jī)層和LiF界面處形成偶極矩，降低電極的功函數(shù)，提高了電子收集速率，但是LiF在退火后，Li+擴(kuò)散到有機(jī)層厚度增加，破壞了有機(jī)層

3、內(nèi)的內(nèi)建電場(chǎng)，鑒于聚氧化乙烯(PEO)作為陰極修飾層與LiF作用相同，為了阻止Li+的滲透，且不影響陰極功函數(shù)，設(shè)計(jì)制備了含有PEO/LiF/Al結(jié)構(gòu)的器件，發(fā)現(xiàn)當(dāng)PEO膜層的轉(zhuǎn)速為2000rpm時(shí)，器件性能相比于陰極修飾層為L(zhǎng)iF/Al的器件性能好，器件能量轉(zhuǎn)化效率提升了30％;2）由于傳統(tǒng)的陽(yáng)極ITO修飾層PEDOT∶PSS易吸收水分且本身的酸性對(duì)ITO具有腐蝕性，而鑒于文獻(xiàn)報(bào)道，本研究采用MoO3作為修飾層，首先設(shè)計(jì)制備ITO/M

4、oO3(Ⅹ nm)/P3HT∶ICBA(90nm)/Al結(jié)構(gòu)的有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池，同過(guò)修飾層MoO3厚度的優(yōu)化研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)修飾層MoO3厚度為15nm時(shí)，器件性能達(dá)到最大;其次對(duì)陰極修飾層LiF對(duì)ITO/MoO3(Ⅹnm)/P3HT∶ICBA(90nm)/Al該結(jié)構(gòu)的影響了做了初步的研究;最后研究發(fā)現(xiàn)MoO3經(jīng)紫外臭氧(UVO)處理后器件性能有所提升，器件性能提升4.5％，其主要原因是MoO3經(jīng)紫外臭氧(UVO)處理后表面粗糙度減少以