【摘 要】
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有机太阳能电池的效率受限于有源层中激子扩散长度和光吸收效率。为解决这一问题,我们设计出了一种曲面型的电池结构。我们首先在衬底表面通过蒸发工艺沉积一层Ag薄膜,然后通
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有机太阳能电池的效率受限于有源层中激子扩散长度和光吸收效率。为解决这一问题,我们设计出了一种曲面型的电池结构。我们首先在衬底表面通过蒸发工艺沉积一层Ag薄膜,然后通过退火工艺使Ag薄膜转换成Ag颗粒阵列。接着在阵列表面沉积一层较厚的Al/Au膜形成一个金属曲面作为电极。我们采用PTB7-Th:PC71BM作为有源层,通过调节旋涂转速实现了较薄有源层的制备。为了提高器件入射光透过率,我们制备了结构为MoO3/Ag/ZnS的介质层/金属/介质层薄膜透明电极。最终整个电池形成的是一种曲面结构。这种结构的电池具有如下优点:1、曲面结构形成的陷光效应能够提高有源层的光吸收效率。2、曲面结构相对于传统的尖锥类陷光结构具有更加光滑的表面,因此不会因为尖锐的棱角而引入缺陷。3、曲面结构可以实现入射光的倾斜入射,从而可以增加光程,这为减薄有源层厚度提供了条件。4、较薄的有源层厚度以及较大的界面面积有利于提高电荷传输与收集效率。通过调节有源层厚度,我们发现使用曲面结构的有机太阳能电池在减薄有源层厚度的情况下,可以获得更高的光电转换效率。最优薄有源层电池效率达到了7.57%。
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