體異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽能電池溶劑、摻雜性能研究.pdf

1、能源問題已經(jīng)成為21世紀(jì)急需解決的難題，太陽能因其取之不竭、用之不盡的特性備受各國的關(guān)注，太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的有效途徑，聚合物太陽能電池又因其易于大面積生產(chǎn)、可制作在柔性基底上、器件制作工藝簡單、成本低廉、還可以調(diào)整材料帶隙、生產(chǎn)過程無污染等優(yōu)勢(shì)而成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。研究如何提高聚合物體異質(zhì)結(jié)太陽能電池效率是太陽能電池實(shí)用化的重點(diǎn)，本文針對(duì)如何提高太陽能電池效率進(jìn)行了深入的研究。提高有機(jī)太陽能電池的短路電流和開路電壓是有效提

2、升太陽能電池的有效方法，本論文基于成熟的結(jié)構(gòu)ITO/PEDOT:PSS/MEH-PPV:PCBM/Bphen(10nm)/Ag和材料展開研究，實(shí)驗(yàn)中使用2種不同的方法來提升器件的短路電流從而達(dá)到提升器件效率目的，其一為使用添加劑DIO的方法，其二使用高空穴遷移率材料摻雜的方法。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴使用DIO作為添加劑，基于MEH-PPV:PCBM結(jié)構(gòu)做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，研究其對(duì)太陽能電池性能的影響。然后，使用不同濃度DIO進(jìn)行多次

3、對(duì)比實(shí)驗(yàn)，最終得到相對(duì)較好的DIO濃度。使用添加劑DIO，DIO的相對(duì)較好濃度比例為20 mg/ml，器件開路電壓VOC為0.65 V，短路電流JSC為8.74mA/cm2，填充因子FF為43％，效率PCE為2.44%。相比使用DIO后短路電流提升了54.9%，效率PCE提升了55.4%。⑵使用NPB摻雜MEH-PPV:PCBM結(jié)構(gòu)活性層，研究其對(duì)器件效率的影響。在摻雜NPB后能提高器件效率的前提下，使用不同比例的NPB進(jìn)行摻雜進(jìn)行多次

4、實(shí)驗(yàn)，最終的到較好的摻雜比例。使用NPB摻雜活性層，NPB的相對(duì)較好摻雜濃度為15%，器件開路電壓VOC為0.72 V，短路電流JSC為10.3 mA/cm2，填充因子FF為38%，效率PCE為2.79%優(yōu)化摻雜比例使用NPB后，開路電壓提升了5.8%，短路電流提升了33.4%，效率PCE提升了50.0%。⑶結(jié)合1和2得到的相對(duì)較好DIO濃度和較好NPB摻雜比例，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到優(yōu)異的器件效率。使用添加加DIO濃度為20 mg/ml，同時(shí)