有機(jī)太陽(yáng)能電池中光生電子的提取和產(chǎn)量研究.pdf

1、1986年,有機(jī)太陽(yáng)能電池領(lǐng)域里出現(xiàn)了里程碑式的突破,那就是C.W.Tang的雙層膜異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的提出,發(fā)展至今有機(jī)太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化效率已超過(guò)10％,而光電流作為電池的三大參數(shù)之一,完全具有進(jìn)一步研究的價(jià)值。本論文采用真空鍍膜法,溶液法等制備有機(jī)太陽(yáng)能電池,通過(guò)三方面工作分析并研究了有機(jī)太陽(yáng)能電池中光生電子的傳輸以及光生電子的產(chǎn)量這兩個(gè)特性。
　　本研究在反置有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池(Inverted OPV)的異質(zhì)結(jié)薄膜poly(3

2、-hexylthiophene):(6,6)-phenyl-C60-butyric acid methyl ester(P3HT:PCBM)和陰極之間引入了電子傳輸層1,3,5-tri(phenyl-2-benzimi-dazolyl)-benzene(TPBi),提高了異質(zhì)結(jié)中光生電子向陰極的傳輸效率。實(shí)驗(yàn)中采用了真空鍍膜法和旋涂法制備不同的TPBi薄膜,且通過(guò)對(duì)電池的光學(xué),電學(xué),能級(jí),形貌等性能表征,研究了TPBi薄膜對(duì)光生電子傳輸

3、的影響,證明了TPBi薄膜降低了光生電子傳輸?shù)哪芗?jí)勢(shì)壘,減小了光生電子的傳輸損耗,并有效地修飾了表面形貌,提高了太陽(yáng)能電池中光生電子的傳輸效率。基于有機(jī)小分子太陽(yáng)能電池,制備了金屬酞菁系列的電池,并研究了其光生電子特性。在研究過(guò)程中,我們選擇酞菁銅(CuPc)和酞菁錳(MnPc)兩種材料為研究對(duì)象。實(shí)驗(yàn)表明電池光生電子特性主要受CuPc的厚度以及CuPc:C60比例影響,CuPc最佳厚度為30nm,CuPc:C60最佳厚度比例為1:2;