聚合物疊層太陽(yáng)能電池.pdf

1、疊層結(jié)構(gòu)，就是用中間電極將兩層有機(jī)太陽(yáng)能電池串連起來(lái)。前后兩層電池的有機(jī)功能層材料的禁帶寬度不同，吸收不同波長(zhǎng)的太陽(yáng)光。當(dāng)入射光按禁帶寬度由大到小的順序依次通過(guò)太陽(yáng)能電池時(shí)，疊層結(jié)構(gòu)的輸出電壓是前后兩層電池的疊加。因此，疊層有機(jī)太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)使得吸收光譜拓寬了，有效地提高了有機(jī)太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)換效率。疊層有機(jī)太陽(yáng)能電池是目前有機(jī)太陽(yáng)能電池的研究熱點(diǎn)，它是提高有機(jī)太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)換效率的有效手段之一。 本論文首先通過(guò)MEH-P

2、PV/C60的體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池器件研究了有機(jī)膜厚對(duì)有機(jī)太陽(yáng)能電池性能的影響，發(fā)現(xiàn)隨著膜厚的增加，短路電流減小，這是因?yàn)檩d流子的擴(kuò)散長(zhǎng)度有限，膜厚的增加降低了載流子到達(dá)電極的幾率，增加了載流子復(fù)合的兒率。因此通過(guò)改變膜厚來(lái)提高有機(jī)太陽(yáng)能電池的性能是有限的。 要實(shí)現(xiàn)疊層有機(jī)太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)，中間層的選擇是很關(guān)鍵的。本論文選擇了TiO2和PEDOT:PSS作為疊層器件的中間電極，因?yàn)樗麄儽葧?huì)屬電極更容易制備。要將他們應(yīng)用于疊層結(jié)構(gòu)，關(guān)

3、鍵問(wèn)題是如何解決工藝問(wèn)題，使得TiO2和PEDOT:PSS成膜性好，而且在制備的過(guò)程中又不會(huì)對(duì)原來(lái)的膜有破壞。因此我們做了大量的試驗(yàn)摸索實(shí)驗(yàn)條件。 在解決工藝上的困難后，我們研究了TiO2的作用，得到如下結(jié)論： 1.改善了有機(jī)膜的親水性，使得PEDOT:PSS能夠形成致密的膜。 2.是前一層的電子傳輸層。前一層產(chǎn)生的電子和后一層產(chǎn)生的空穴在PEDOT:PSS和TiO2的界面復(fù)合。 3.是后一層的空穴阻擋層