有機(jī)添加劑對(duì)噻吩類聚合物光活化層形貌及光伏性能影響的研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池相比，聚合物太陽(yáng)能電池具有易于設(shè)計(jì)、成本低、質(zhì)量輕、可大面積加工制造等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)備受關(guān)注。本文主要是圍繞聚合物太陽(yáng)能電池材料的合成、器件光活化層的吸收光譜及其形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。
　　首先，本文以苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩(BDT)為給體單元，以4,7-二噻吩-2-基-2-1,1,3-苯并噻二唑（DTBT）為受體單元合成了一種新型共軛聚合物PBDTC10DBT。通過(guò)對(duì)該聚合物性能的初步表征，了解

2、到PBDTC10DBT有很好的電化學(xué)性能。主要表現(xiàn)在聚合物的帶隙較窄約為1.69eV，HOMO能級(jí)較深約為-5.20eV。
　　其次，本文系統(tǒng)的研究了PC61BM不同的組分比不同對(duì)器件性能的影響，得出了當(dāng)PBDTC10DBT:PC61BM=1:2時(shí)，器件的性能達(dá)到最佳。此時(shí)，器件的Voc=0.658V，Jsc=4.61mA/cm2，PCE=1.57％。
　　最后，本文選用三種有機(jī)溶劑（1,8-辛二硫醇、1,8-二碘辛烷、1,

3、8-二溴辛烷）作為添加劑，研究了不同添加劑及同種添加劑不同的添加量對(duì)器件光活化層形貌、吸收光譜及器件性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)微量的添加劑能夠提升基于PBDTC10DBT/PC61BM的光伏器件的性能。通過(guò)運(yùn)用原子力顯微鏡（AFM）和掃描電鏡（SEM）我們發(fā)現(xiàn)添加劑能夠改善器件光活化層的形貌，能夠很好地控制相分離，在組分之間形成一種網(wǎng)絡(luò)互傳結(jié)構(gòu)，這將大大地提高器件的短路電流。同時(shí)，研究也發(fā)現(xiàn)在三種添加劑中，1,8-二碘辛烷的表現(xiàn)最佳。通過(guò)向光