摻雜金屬鹽的PEDOT-PSS對有機(jī)太陽能電池性能影響的研究.pdf

1、有機(jī)太陽能電池（organic photovoltaic cells，OPVs），由于其制作成本低、透明度較高、能夠大面積成膜、制備簡單靈活等優(yōu)點(diǎn)，因此被認(rèn)為是最具有潛力的光伏器件，也是現(xiàn)在可再生能源方面的主要研究方向之一。然而，有機(jī)太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率相對于無機(jī)太陽能電池還有很大的差距，因此還不能大規(guī)模的進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)，所以提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率以及穩(wěn)定性是目前各國科研人員研究的重點(diǎn)。本文通過向聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙

2、烯磺酸（PEDOT:PSS）中摻雜金屬鹽來提高基于3-乙基取代聚噻吩和[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯)（P3HT:PCBM）體系的有機(jī)太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，研究了不同的金屬鹽摻雜的PEDOT:PSS對有機(jī)太陽能電池性能的影響，其中包括不同摻雜濃度、不同退火溫度對有機(jī)太陽能電池的影響。本論文的主要工作分為以下三個(gè)部分：
　　1、首先研究了 PEDOT:PSS作為陽極修飾層的重要性，然后對金屬鹽的摻雜比例進(jìn)行優(yōu)化，當(dāng)金屬鹽與P

3、EDOT:PSS的摻雜比例為0.1:1時(shí)器件的性能最好。然后制備摻雜不同金屬鹽的PEDOT:PSS并將其用到有機(jī)太陽能電池中。本文選取氯化鋰（LiCl）、溴化鋰（LiBr）、碘化鋰（LiI）三種金屬鹽分別摻雜到PEDOT：PSS中，研究了不同金屬鹽對器件的影響。當(dāng)摻雜氯化鋰時(shí)太陽能器件的性能最好，器件的光電轉(zhuǎn)換效率從2.12％提高到2.85%，提高了34.4%。
　　2、研究了不同摻雜濃度對有機(jī)太陽能電池的影響,本文中使用了0 m

4、g/ml、5 mg/ml、10 mg/ml、15 mg/ml、20 mg/ml五種摻雜濃度，結(jié)果表明當(dāng)摻雜濃度為10 mg/mL時(shí)器件的性能最佳，太陽能器件的效率從2.17%提高到2.89%，提高了33.2%。然后分別研究了PEDOT:PSS和P3HT:PCBM的薄膜形貌，PEDOT:PSS薄膜的粗糙度從未摻雜是的1.37 nm到摻雜后的2.78 nm，P3HT:PCBM的薄膜的粗糙度有所降低從5.11 nm降到4.86 nm。