聚合物疊層太陽能電池.pdf

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

2、PV/C60的體異質結太陽能電池器件研究了有機膜厚對有機太陽能電池性能的影響，發(fā)現(xiàn)隨著膜厚的增加，短路電流減小，這是因為載流子的擴散長度有限，膜厚的增加降低了載流子到達電極的幾率，增加了載流子復合的兒率。因此通過改變膜厚來提高有機太陽能電池的性能是有限的。 要實現(xiàn)疊層有機太陽能電池結構，中間層的選擇是很關鍵的。本論文選擇了TiO2和PEDOT:PSS作為疊層器件的中間電極，因為他們比會屬電極更容易制備。要將他們應用于疊層結構，關

3、鍵問題是如何解決工藝問題，使得TiO2和PEDOT:PSS成膜性好，而且在制備的過程中又不會對原來的膜有破壞。因此我們做了大量的試驗摸索實驗條件。 在解決工藝上的困難后，我們研究了TiO2的作用，得到如下結論： 1.改善了有機膜的親水性，使得PEDOT:PSS能夠形成致密的膜。 2.是前一層的電子傳輸層。前一層產生的電子和后一層產生的空穴在PEDOT:PSS和TiO2的界面復合。 3.是后一層的空穴阻擋層