PCPDTBT-ICBA聚合物太陽能電池特性研究.pdf

1、有機(jī)聚合物太陽能電池近年來受到國內(nèi)外科學(xué)家的研究和關(guān)注，因?yàn)樗哂泻哪艿汀⒅苽浜唵?、重量輕、柔性強(qiáng)等優(yōu)勢。對于經(jīng)典的P3HT:PCBM體異質(zhì)結(jié)太陽能電池，P3HT的帶隙和PCBM的LUMO能級限制了光電轉(zhuǎn)換效率的提升。PCPDTBT具有溶解性好、帶隙窄(1.75eV)、遷移率高的優(yōu)點(diǎn);ICBA（新型茚雙加成C60衍生物）是一種提升聚合物太陽能電池器件性能的新型材料，它的LUMO能級達(dá)到了-3.74eV，比PCBM的高0.17eV，近年來

2、國際上常有報道，但是對PCPDTBT: ICBA體系卻未見報道。
　　本論文主要以太陽能電池的制備過程為基礎(chǔ)，研究了以PCPDTBT:ICBA為活性層的聚合物太陽能電池的制備工藝，確定在該電池的制備過程中的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件，并與P3HT:ICBA體系器件性能進(jìn)行對比性研究。具體工作可分為三個部分:
　　一、制備ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCxBM/LiF/AL聚合物太陽能電池器件，研究退火、電極修飾層對其光伏性能的影

3、響，在160℃10分鐘熱退火后，光電轉(zhuǎn)換效率最高能達(dá)到2.06％，研究表明器件具有良好的重復(fù)性。制備了結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT:PSS/PCPDTBT:PCxBM/LiF/AL的聚合物太陽能電池，研究了不同受體、光敏層質(zhì)量比、添加劑、退火對器件性能的影響，研究發(fā)現(xiàn)，對器件進(jìn)行120℃10分鐘退火時，器件的效率可達(dá)到0.94％;當(dāng)摻雜DIO時，器件的光電轉(zhuǎn)換效率從0.50％增至0.96％。
　　二、制備ITO/PCPDTBT: IC

4、BA/AL聚合物太陽能電池器件，研究了PCPDTBT:ICBA作為活性層時電池器件的光伏性能以及不同條件對器件性能的影響。研究了溶劑、緩沖層(PEDOT:PSS，LiF)、光敏層質(zhì)量比、光敏層厚度、退火以及添加劑DIO對PCPDTBT:ICBA聚合物太陽能電池器件性能的影響，確定最優(yōu)的制備方案。
　　三、利用P3HT:ICBA與PCPDTBT:ICBA進(jìn)行對比，研究退火對吸收和器件性能的影響，采用的方法包括吸收光譜，光譜響應(yīng)系統(tǒng)測