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近年来，太阳能作为一种有效的化石燃料的替代能源得到了充分的利用。聚合物太阳能电池以其质量轻、柔性好、易于大面积加工、可溶液加工等优点受到了人们的广泛关注。目前聚合物太阳能电池的能量转换效率还比较低，不能达到大规模工业化生产的要求。因此，如何提高聚合物太阳能电池的能量转换效率成为该领域研究人员的重要挑战。
本论文的工作以聚合物太阳能电池为研究对象，选择新型窄带隙共轭聚合物PCPDTBT为电子给体材料、富勒烯衍生物PCBM为电子受体材料，制备了体异质结结构太阳能电池，并对器件性能进行了优化。主要工作及结果如下：
(1)采用溶液加工的方法，以PCPDTBT：PCBM共混膜作为光敏活性层，制备了聚合物体异质结太阳能电池。通过使用窄带隙聚合物PCPDTBT，有效的解决了光敏层的吸收光谱与太阳光谱的匹配问题。对器件制备过程中各种影响器件性能的因素进行了分析，包括聚合物与PCBM的比例、光敏层的厚度以及聚合物PCPDTBT的分子量，确定了最佳的实验条件。并且分析了热退火过程对该体系的光敏层薄膜形态以及器件性能的影响，发现热退火对PCPDTBT：PCBM体系光伏电池性能没有明显改善。
(2)采用添加成膜添加剂的方法对PCPDTBT：PCBM体系的太阳能电池的光敏层薄膜形态进行控制。尝试了具有不同的物理性质和化学结构的试剂，从中选择了合适的成膜添加剂，并得到了作为成膜添加剂所必需的条件：(1)沸点要高于主体溶剂，在成膜过程中，挥发速度要比主体溶剂慢；(2)与主体溶剂相比，对PCBM的溶解性差。由此，选择了1，3-二甲基咪唑啉酮(简称DMI)作为成膜添加剂。加入适量的DMI之后，增加了光敏层内部的微相分离，改善了电荷传输的路径，提高了电荷的收集效率，最终达到了提高器件性能的目的。分析了成膜添加剂的作用机理并提出了相应的机理模型。