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聚合物太阳能电池是一种新型有机薄膜太阳能电池,具有制备工艺简单、成本低廉、重量轻和可制备成柔性器件等诸多优点。近年来受到广泛关注。新型给体/受体光伏材料的合成、光活性层微观结构和形貌的调控、缓冲层的引入和电极材料的开发都是目前聚合物太阳能电池的研究热点,而如何提高电池的能量转换效率(PCE)则是聚合物太阳能电池的核心问题。本论文以通过空穴传输层掺杂提高聚合物太阳能电池PCE为出发点,展开了一下两个方面的工作: (1)运用简单的水热法合成了尺寸均一的磁性纳米颗粒。以聚丙烯酸(PAA)做稳定剂,Fe3+离子作为促进剂对产物进行表面改性,使其很好的分散在水中。用透射电镜(TEM)表征产物的形貌,用X射线粉末衍射(XRD)表征产物的晶型和晶粒尺寸大小,用红外光谱仪(IR)考察了改性颗粒的表面吸附情况。磁学测试表明产物具有较强的比饱和磁化强度,最高达88 emu/g,分散在水中后,磁性溶胶的磁滞回线兼有超顺磁性和亚铁磁性的特征。 (2)将Fe3O4磁性纳米粒子掺杂到PEDOT∶PSS空穴传输层中来提高体异质结结构的聚合物太阳能电池的效率。我们发现在Fe3O4掺杂后的PEDOT∶PSS聚合物太阳能电池的能量转换效率相比于未掺杂的器件性能有了一定程度的改善。我们探究了Fe3O4纳米粒子的磁性对于PCE提高的影响因素,推断PCE的提高可能归功于Fe3O4纳米粒子的磁性。Fe3O4纳米粒子诱导的磁场效应可以增加单线态激子到三线态激子隙间穿越率,使三线态激子的数量增大,进而提高了激子分离效率和电池的光电流。