PIN結(jié)構(gòu)有機太陽能電池的研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的硅基和化合物太陽能電池相比，有機太陽能電池有許多很有潛力的優(yōu)勢。例如：制備簡易、可大面積成膜。廉價尤其是有機太陽能電池的柔性，成為新一代太陽能電池的研究熱點。在器件結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程中，經(jīng)歷了從單層膜結(jié)構(gòu)到異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)再到多層器件結(jié)構(gòu)的過程，其中體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)太陽能電池的優(yōu)勢尤為引人注目。 PIN結(jié)構(gòu)有機太陽能電池繼承了一般太陽能電池的優(yōu)點，而它的光電轉(zhuǎn)換效率卻高于同類電池。PIN結(jié)構(gòu)太陽能電池通過提高太陽光吸收效率，增加激子的

2、分離效率，良好的載流子傳輸層輸運能力以及電極修飾來提高太陽能電池器件的光電轉(zhuǎn)換效率。 本文制備了一種ITO/CuPc/CuPc：C60/Alq3/Al結(jié)構(gòu)的PIN有機太陽能電池，采用Cu-phthalocyanine(CuPc)和fullerene(C60)的共混層作為光激發(fā)層，采用CuPc和Alq3作為空穴傳輸層和電子傳輸層。利用真空蒸發(fā)鍍膜法制備各層有機薄膜，并用紫外可見吸收光譜、原子力顯微鏡、熒光發(fā)射光譜以及I-V曲線來表

3、征器件性能。 1.研究了PN結(jié)構(gòu)器件與PIN器件結(jié)構(gòu)太陽能電池的性能比較，分析了I層作為吸收陽光和拆分激子的作用。 2.研究了器件的光吸收層、電子傳輸層、空穴傳輸層的膜厚參數(shù)對光吸收情況、開路電壓、短路電流密度和能量轉(zhuǎn)換效率產(chǎn)生的影響。結(jié)果表明：當器件光吸收層、電子傳輸層、空穴傳輸層的厚度分別為15nm、30nm、40nm時，器件的性能達到最優(yōu)化。 3.研究了器件的兩種界面修飾：在薄膜蒸發(fā)之前用紫外光照射ITO玻