高結(jié)晶性添加物調(diào)控有機(jī)太陽能電池的活性層形貌及其器件.pdf

1、有機(jī)太陽能由于質(zhì)量輕、可低溫溶液加工等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注?；钚詫拥男蚊矊τ谔岣哂袡C(jī)太陽能電池的器件性能具有重要影響，特別是形成具有適當(dāng)相分離尺寸的雙連續(xù)互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。而結(jié)晶是獲取互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和促進(jìn)相分離的驅(qū)動力。本文提出了一種新穎的方法，即添加高結(jié)晶第三組分的方法，來提高給體結(jié)晶度并優(yōu)化活性層形貌，進(jìn)而提高有機(jī)太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，該方法在多個體系中得到驗(yàn)證。
　　首先，我們制備了P3BT納米線，并將其添加到P3HT:PCBM

2、體系中，對活性層的形貌進(jìn)行調(diào)控。添加的P3BT納米線可誘導(dǎo)P3HT結(jié)晶，并促進(jìn)PCBM分子聚集。最終，添加了7 wt％ P3BT納米線的三元器件光電轉(zhuǎn)換效率從3.0%提高到4.2%。P3BT納米線可連接P3HT結(jié)晶區(qū)，提供更有效的電荷傳輸通道，從而提高了空穴遷移率和電子遷移率。
　　其次，我們將P3BT添加到p-DTS(FBTTh2)2:PC71BM小分子太陽能電池中，調(diào)控其活性層的形貌。添加的P3BT作為異相成核劑誘導(dǎo)p-DTS

3、(FBTTh2)2結(jié)晶，并形成納米纖維貫穿于整個活性層薄膜。此外，添加P3BT后，相分離尺寸增大，薄膜粗糙度也增加。因此，當(dāng)添加量為10 wt%時，三元器件光電轉(zhuǎn)換效率從3.4%提高到了5.0%，這是因?yàn)榛钚詫拥墓馕赵鰪?qiáng)，并且空穴遷移率和電子遷移率提高且兩者更匹配。
　　最后，我們合成了一種高結(jié)晶的 DDP-TP6小分子，并將該小分子添加到PTB7:PC71BM窄帶隙聚合物太陽能電池體系中優(yōu)化活性層形貌。DPP-TP6小分子的添