新型给体受体与阴极材料的有机太阳能电池的特性

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hldu
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近年来,有机太阳能电池的研究得到长足的发展,光电转换效率已经接近工业化生产的要求。真空热蒸镀是制备有机太阳能电池阴极的主要方式,这种生产电池的方法效率较低,对生产设备和环境的依赖性较强,不利于大规模生产电池。本文采用在空气中涂布导电银浆的方式制备电池阴极,试图寻找降低生产成本并简化生产工艺的方法,进行了一些探索工作。  首先回顾了有机太阳能电池的结构、工作原理、实验材料以及研究进展,确定了本文中采用P3HT和PCBM复合体系制备混合异质结电池器件,归纳了有机太阳能电池的制备工艺和测量方法。  其次,采用热蒸镀工艺制备结构ITO/PEDOT:PSS/P3HT:OPFThC60(1:1)/Ca/Al、ITO/PEDOT:PSS/P3HT:ThC60(1:1)/Ca/Al和 ITO/PEDOT:PSS/P3:PCBM(1:4)/Ca/Al的电池器件,然后在空气中采用直接在活性层上涂布导电浆料的方式制备结构为ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/conductive paste的电池器件,并引入 PEO和 TiO2作为阴极修饰层制备相应电池器件,最后进行电流电压曲线和外量子曲线等测量,论文完成了下列研究内容:  (1)制备了P3HT:OPFThC60(1:1)、P3HT:ThC60(1:1)、P3:PCBM(1:4)三种共混体系的太阳能电池器件,对比分析了它们的性能。  (2)尝试了用导电银浆和铝浆通过印刷的方式来获得有机太阳能电池的阴极。通过对印刷型阴极结果的分析及器件结果的分析,引入阴极修饰层时,一定要考虑引入的溶解修饰层材料的有机溶剂对原来已经存在的活性层薄膜的腐蚀作用。  这些结果表明,采用真空热蒸镀工艺制备电池器件是可行的,但实验时,在空气中直接在活性层上涂布导电浆料作为有机太阳能电池器件阴极的制备方式有一定局限性,导电银浆中的溶剂可能会腐蚀有机活性层,造成器件漏电,所以克服溶剂对活性层的腐蚀作用是制备性能良好的有机太阳能电池器件的关键,期望能对研究人员有所借鉴。
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