聚合物太陽能電池中添加鹵代烷烴對摻雜濃度的影響及鈣鈦礦電池制備工藝初探.pdf

1、在有機聚合物太陽能電池中，薄膜的微觀形貌結(jié)構(gòu)對器件的激子擴散、分離以及電荷傳輸?shù)忍匦援a(chǎn)生重要影響，而添加劑是一種常用有效的控制優(yōu)化薄膜表面形貌的手段，然而其對電池器件的內(nèi)部影響機理仍然不夠清楚明確。另外，有機半導(dǎo)體中常常存在一些非有意的p型摻雜現(xiàn)象，且較高的摻雜濃度通常會對電池的電荷收集產(chǎn)生惡劣影響，從而降低電池的短路電流，也使得器件效率降低，因而，p型摻雜濃度是影響有機太陽能電池性能的一個很關(guān)鍵的參數(shù)。近來，鈣鈦礦電池發(fā)展十分迅速，其

2、效率已逼近20％，且由于其制備工藝簡單、成本低廉、光電性能優(yōu)良、效率高等優(yōu)點一直備受廣泛關(guān)注。然而，鈣鈦礦電池也存在一定的問題，如器件穩(wěn)定性較差，里面存在離子、含有重金屬等，且人們對鈣鈦礦電池器件的制備工藝及理論研究最近幾年剛剛開始，大部分都處于工藝研究階段，其內(nèi)部的工作機理尚且不明確，仍然存在一些值得大家思考研究的問題?；谝陨咸岢龅膯栴}，本文的研究內(nèi)容歸納為三個部分:
　　一、研究鹵代烷烴添加劑對P3HT:PCBM有機電池器件

3、的光電性能的影響機理，通過對器件加入鹵代烷烴添加劑，并對其進行性能表征，研究其對器件薄膜吸收光譜、電荷遷移率、P型摻雜濃度、微觀形貌的影響，同時，制備P3HT、PCBM單獨組分器件，深入探究添加劑對器件的影響機理。
　　二、采用一步旋涂法制備鈣鈦礦電池器件，研究溶液轉(zhuǎn)速以及PbI2和CH3NH3I比例對鈣鈦礦膜層的形貌、結(jié)晶大小的影響。研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速越高，PbI2和CH3NH3I比例越小，鈣鈦礦薄膜的連續(xù)性越好，晶粒顆粒越小，薄膜覆