有機(jī)太陽能電池活性層薄膜可控制備.pdf

1、有機(jī)太陽能電池具有成本低、重量輕、制作工藝簡單、安全環(huán)保、用途廣泛等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此，有機(jī)太陽能電池表現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景，目前其基礎(chǔ)研究及其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程成為各個(gè)國家新能源研究計(jì)劃的重點(diǎn)。
　　本論文通過結(jié)合使用分子模板生長法以及斜角沉積技術(shù)(GLAD)制備了具有可控分子取向的有序體相異質(zhì)結(jié)薄膜。在陽極材料與有機(jī)酞菁類小分子之間制備的苝四甲酸二酐分子(PTCDA)模板層誘導(dǎo)酞菁類化合物以平坦的分子生長取向生長，從而使π-π堆積的方向與基

2、底方向垂直從而改善了垂直方向的電子傳輸性能。而斜角沉積技術(shù)能夠制備有序的納米柱陣列薄膜，提供相對于傳統(tǒng)方式制備的薄膜一個(gè)更大的外表面積。結(jié)合斜角沉積以及分子模板法生長制備的可控分子取向有序體相異質(zhì)結(jié)薄膜對提高有機(jī)太陽能電池的性能有很大的優(yōu)勢。進(jìn)一步采用氧化鉬(MoO3)以及PTCDA分子模板法兩種界面修飾來改善有機(jī)小分子太陽能電池的性能。在基于CuPc/C60和CuPc/PCBM平面異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽能電池的ITO電極與酞菁銅分子(CuPc

3、)活性層之間加入氧化鉬(MoO3)空穴提取層，電池的開路電壓Voc得到了很大的提高。并通過在氧化鉬和酞菁銅分子(CuPc)之間加入了1nmPTCDA分子誘導(dǎo)層，能夠使基于以上兩種異質(zhì)結(jié)電池的短路電流得到了很大提高。氧化鉬的能級調(diào)控作用以及PTCDA分子模板誘導(dǎo)作用改善了器件的性能。采取氧化膜以及PTCDA分子模板這兩個(gè)界面修飾方法制備出來的基于以上兩種異質(zhì)結(jié)電池的效率都由原來的大約0.8％提高至1.5％左右。有機(jī)小分子平面異質(zhì)結(jié)太陽能電