強(qiáng)偶極矩分子層在有機(jī)太陽電池中的應(yīng)用.pdf

1、有機(jī)太陽電池由于其成本低廉，可大面積生產(chǎn)，輕質(zhì)和可柔性加工等優(yōu)勢，近幾年受到人們的廣泛關(guān)注。然而，由于大面積的有機(jī)太陽電池的能量轉(zhuǎn)換效率依然很低，因而實(shí)際應(yīng)用仍然受到很大限制。為了進(jìn)一步提高有機(jī)太陽電池的光電性能，人們進(jìn)行了各方面的努力，包括探索新的有機(jī)活性材料，熱處理，溶劑選擇等等，有機(jī)太陽電池的能量轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到7％～8％，具有廣闊的應(yīng)用前景。本論文的主要工作包括以下兩個(gè)方面：
　?。?）由于P3HT的HOMO能級(jí)與PC61

2、BM的LUMO能級(jí)差異較小，導(dǎo)致基于P3HT:PC61BM的有機(jī)太陽能電池的開路電壓只有0.6V左右，成為制約有機(jī)太陽能電池轉(zhuǎn)換效率發(fā)展的主要障礙之一。本文以低帶隙聚合物PCDTBT作為給體材料，PC71BM作為受體材料，并引入LiF作為陰極修飾層，制作了結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT:PSS/PCDTBT:PC71BM/LiF/Al的有機(jī)太陽電池，電池的開路電壓達(dá)到0.898V。另外，LiF的加入使有機(jī)太陽電池的填充因子和能量轉(zhuǎn)換效率分別提

3、高了4％和6％，且LiF較TiOx具有巨大的成本優(yōu)勢。論文還研究了熱處理對(duì)器件性能的影響，并討論了可能的物理機(jī)制。
　　（2）PEDOT:PSS由于吸濕性使其具有弱酸性，導(dǎo)致ITO表面受到侵蝕，并且暴露在空氣中的銦離子會(huì)加速向PEDOT:PSS的擴(kuò)散，致使太陽電池的整體性能惡化。作者在ITO與PEDOT:PSS之間插入一層具有強(qiáng)偶極矩的LiF或Al2O3層來修飾ITO表面。LiF或Al2O3層一方面可以有效增強(qiáng)電池內(nèi)建電場，提高電