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有机光伏电池(OSC)作为新一代薄膜光伏电池,不但具有制备过程简单、成本低、重量轻的优点,另外还有可进行柔性加工的潜力,因此近年来成为研究热点。近几年来,研究者们在有机光伏电池活性层材料合成和器件优化上进行了深入的研究,使得单结OSC的最高能量转换效率已超过16%。此外,OSC在快干型添加剂、厚膜加工、提高稳定性等方面也取得了很大进展,给OSC的产业化提供了可能性。然而,高效率OSC的本体异质结(BHJ)活性层大多采用氯苯、二氯苯、氯仿和1,2,4-三氯苯等卤代芳香烃类有机溶剂来加工,它们很大的毒性对人的健康带来危害,还会对环境造成污染并可能破坏臭氧层引起酸雨。因此,在面向OSC未来大面积、大批量制备生产中,采用较低毒性、环境友好溶剂就十分必要。为此,本文归纳了环境友好溶剂在制备BHJ有机光伏电池活性层的进展,在此基础上本论文采用了几种新型非氯类、潜在环境友好的溶剂,将其应用于加工富勒烯和非富勒烯两类受体的活性层,目的是实现高效率有机光伏电池活性层的绿色化加工。在第二章中,萜品油烯(TPO)是一种非氯非芳香且提取自天然产物的有机溶剂,能作为安全的食品、化妆品的添加剂。本文探讨了用TPO来代替卤代溶剂(如氯苯CB)加工OSC的富勒烯活性层。本文计算了TPO的Hansen溶解度参数(HSPs),获得TPO与PC71BM受体的Hansen空间距离(Ra)和相对能差(RED),这一值表明TPO可能是一种溶PC71BM较好的溶剂。以PTB7为聚合物给体,以TPO为溶剂并添加一定含量的DIO作为添加剂,可以制备较高质量的BHJ薄膜。在正装器件中,经TPO加工的PTB7:PC71BM活性层的PCE为6.42%,而经TPO加工的基于PTB7-Th的器件效率为7.01%。结果说明了TPO在加工OSC中的重要潜力。在第三章中,本文使用二元溶剂策略,采用新型非卤素非芳香类环境友好溶剂1,4-二氧六环(DIOX)与TPO进行混合。通过Hansen溶解度参数理论计算和对实际实验数据分析,确定DIOX和TPO共混形成的非卤素非芳香族二元溶剂最优比例为58:42。经二元溶剂体系加工的PBT7:PC71BM和PTB7-Th:PC71BM活性层,在正装结构OSCs中的PCE分别为7.6%和8.3%,与CB相当;而在倒装结构OSCs中的PCE分别达8.30%和9.39%,效率比CB稍高。结果表明了非卤非芳香族的混合溶剂是一种非常具有吸引力的策略。在第四章中,本文选用新型非卤芳香类的环境友好溶剂2-异丙基苯甲醚(2-IPrA),用于制备基于厚膜型活性层的OSCs器件。选择了FBT-Th4(1,4)及其衍生物PFBT4T-DT90-EH10作为给体与富勒烯组成活性层,通过主溶剂以及添加剂种类的优化,在300nm厚度活性层的OSC器件中分别获得9.03%和8.09%的效率。有关效率与优化的DCB:CB混合溶剂相当甚至更高。此外,用2-IPrA制备的基于J51:ITIC:IEIC的三元非富勒烯电池器件效率也达到了7.55%。在第五章中,本文选用了一种非卤素芳香类的茚满(Indan)作为环境友好溶剂,用于加工一种新的给/受体组合PTQ10:ITIC-4Cl的共混薄膜,通过优化,并且在不加任何添加剂的情况下获得倒装OSC的效率高达13.93%,这是采用环境友好溶剂获得的最高的非富勒烯电池的器件效率。需要指出的是:该效率高于氯仿(CF)、邻二甲苯(o-XY)、二硫化碳(CS2)分别获得的13.08%、13.43%、10.91%的PCE。此外,Indan加工的其它非富勒烯体系(PTB7-Th:IEICO-4F和PM7:ITIC-4F)也能获得大于11%的能量转换效率。结果表明,Indan将是一种很有前景的环境友好溶剂,可以在高效稳定的有机光伏电池的绿色加工中得到应用。