【摘 要】
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有机太阳能电池以柔性、轻便、半透明等优特点受到人们的关注,近些年来随着新型非富勒烯受体的发展,单结有机太阳能电池光电转换效率（PCE）已经超过19%。为了实现有机太阳能电池的商业化发展,需要解决其稳定性较差的问题。有机太阳能电池传统的空穴传输材料会受到环境中水分的影响,活性层材料在光照和氧气作用下发生严重的光氧化现象。因此,本论文从空穴传输层和活性层两个方面对有机太阳能电池稳定性进行了研究。本论文
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有机太阳能电池以柔性、轻便、半透明等优特点受到人们的关注,近些年来随着新型非富勒烯受体的发展,单结有机太阳能电池光电转换效率（PCE）已经超过19%。为了实现有机太阳能电池的商业化发展,需要解决其稳定性较差的问题。有机太阳能电池传统的空穴传输材料会受到环境中水分的影响,活性层材料在光照和氧气作用下发生严重的光氧化现象。因此,本论文从空穴传输层和活性层两个方面对有机太阳能电池稳定性进行了研究。本论文的主要研究内容如下:稳定空穴传输层的制备和应用:本文选取了无机氧化钼材料来代替有传统的聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）空穴传输材料。使用具有良好溶解性的乙酰丙酮钼,通过氧化剂调节钼的价态和促进配体解离,旋涂制备具有良好性质的氧化钼空穴传输层。应用氧化钼传输层的PM6:Y6器件实现了 16.8%的优良光电转换效率（PCE）,良好的器件效率得益于光电流的提高。对氧化钼传输层的光电性质分析,证实传输层具有良好的透光度、较深的功函和较高的表面能,以及良好的形貌。氧化钼传输层应用在PM6:Y6:PC71BM、PM6:PYF-T-o和D18-Cl:N3体系同样显示出良好的器件效率,证实了这一空穴传输材料的适用性。使用该氧化钼传输层的PM6:PYF-T-o器件,在光照、加热和空气储存稳定性测试中,均显示出比使用PEDOT:PSS传输层器件更高的稳定性。光氧化稳定剂的选择和应用:有机太阳能电池活性层材料在空气条件下光照,会发生严重的光氧化现象,导致活性层吸收减弱。本文选取了两种结构的过渡金属配合物稳定剂:茂金属配合物和乙酰丙酮配合物。通过在IT-4F受体中加入稳定剂并进行光氧化测试,结果表明乙酰丙酮配合物能够有效的减少受体分子的光氧化过程。使用不同中心离子的乙酰丙酮配合物加入IT-4F受体,光氧化结果表明,不同中心元素的配合物显示出较大的差异。乙酰丙酮钴Co（acac）2具有最优的稳定效果,在PM6:IT-4F体系加入少量Co（acac）2不会造成器件性能损失。器件的光氧化测试结果显示,加入5 wt%Co（acac）2的器件在60 h的光氧化后,初始效率的保留值几乎是未添加器件的一倍,证实Co（acac）2对提升器件光氧化稳定性的良好效果。
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