異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽(yáng)電池的制備與測(cè)試.pdf

1、本論文制備了異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽(yáng)電池，對(duì)比研究了不同修飾層和薄膜生長(zhǎng)速率對(duì)器件性能的影響；制備了基于電介質(zhì)／金屬／電介質(zhì)(D／M／D)透明導(dǎo)電膜陽(yáng)極的異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽(yáng)電池，研究了其光電特性，并對(duì)其光學(xué)特性進(jìn)行模擬計(jì)算和分析。 本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下： (1)采用真空熱蒸發(fā)鍍膜的方法，利用典型小分子有機(jī)光敏施主材料酞菁銅(CuPc)和具有較長(zhǎng)激子擴(kuò)散長(zhǎng)度的受主材料富勒烯(C60)，制備了結(jié)構(gòu)為ITO／CuPc／C60/Al的雙層

2、異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽(yáng)電池。引入陽(yáng)極修飾層聚二氧乙基噻吩-聚對(duì)苯乙烯磺酸(PEDOT：PSS)使得器件的短路電流從0.94 mA／cm2提高為1.54mA／cm2、開路電壓從0.22 V提高為0.45 V、能量轉(zhuǎn)換效率從0.08％提高為0.40％；而引入陰極修飾層8-羥基喹啉鋁(Alq)和TPBI使得器件的短路電流分別提高為1.63 mA／cm2和2.04 mA／cm2、開路電壓提高為0.46 V和0.42 V、能量轉(zhuǎn)換效率提高為0.47％；結(jié)

3、果表明電極修飾層可改善有機(jī)光敏層與電極的接觸、減少光生激子淬滅，明顯提高器件的光電特性和能量轉(zhuǎn)換效率。 (2)初步研究了CuPc薄膜的生長(zhǎng)速率對(duì)異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽(yáng)電池光電性能的影響，初步觀察到以較大薄膜生長(zhǎng)速率制備的器件表現(xiàn)出較大的短路電流和能量轉(zhuǎn)換效率。雖然未觀察到生長(zhǎng)速率對(duì)CuPc薄膜的光學(xué)吸收特性的影響，但X射線衍射初步的觀察結(jié)果表明生長(zhǎng)速率對(duì)CuPc薄膜結(jié)晶相有一定影響，而原子力顯微鏡觀察薄膜表面形貌的初步結(jié)果表明生長(zhǎng)速率較

4、大的CuPe薄膜結(jié)構(gòu)較為均勻、致密、平整，這可能使得CuPc薄膜激子擴(kuò)散和載流子遷移特性得到提高，但相關(guān)研究有待進(jìn)一步深入、系統(tǒng)。 (3)設(shè)計(jì)、制備了新型導(dǎo)電、透明電介質(zhì)／金屬／電介質(zhì)(D／M／D，MoO3／Ag／MoO3)膜系，并將其用作有機(jī)太陽(yáng)電池的陽(yáng)極(取代常規(guī)銦錫氧化物ITO陽(yáng)極)，制備了新型結(jié)構(gòu)(glass／MoO3／Ag／MoO3／CuPc／C60/TPBI／Al)有機(jī)太陽(yáng)電池，器件的短路電流達(dá)到1.06 mA/cm