聚合物體相異質(zhì)結(jié)太陽能電池中溶劑與添加劑的應(yīng)用研究.pdf

1、太陽能電池是可再生能源的一部分,自1950年代以來,很多種類的太陽能電池正被研究。而現(xiàn)在主流的商業(yè)化硅基太陽能電池有制造工藝復(fù)雜,生產(chǎn)成本高,笨重的缺點導(dǎo)致沒有被大規(guī)模化應(yīng)用?；诰酆衔锏捏w相異質(zhì)結(jié)太陽能電池有著柔性,輕薄,容易大規(guī)模生產(chǎn),發(fā)電成本低等潛在優(yōu)勢,正被廣泛地研究。
　　本文綜述了太陽能電池基于光敏層材料,基于界面能級,基于結(jié)構(gòu)的三種分類標(biāo)準(zhǔn)。主要研究了聚合物-富勒烯太陽能電池中新型溶劑、三元溶劑的使用;新型給體聚合物

2、的器件性能優(yōu)化;添加劑在聚合物-量子點雜化太陽能電池中的應(yīng)用。在P3HT-PCBM體系中,利用非傳統(tǒng)的溴代苯(BrB)取代傳統(tǒng)的氯代溶劑氯苯(CB),聯(lián)合添加劑二碘辛烷(DIO),將效率從2.79％提高到了3.14％。分析表明, BrB/DIO相對于CB/DIO,能得到相分離更加理想的薄膜,從而有更理想的二極管特性,更高的效率。而且這種方法在一部分新型聚合物-PCBM體系中,也得到了比傳統(tǒng)的CB/DIO更好的效果。研究了三元溶劑CF/D

3、CB/DIO在新型聚合物-富勒烯薄膜中的使用,發(fā)現(xiàn)當(dāng)聚合物在CF和DCB中溶解度差異不大時,CF/DIO和DCB/DIO分別需要較高和較低的優(yōu)化轉(zhuǎn)速,而混合溶劑使用后,優(yōu)化轉(zhuǎn)速向中間靠;而當(dāng)聚合物在CF和DCB中溶解度差異較大時,DCB溶液很粘稠,也需要高轉(zhuǎn)速,這時候優(yōu)化三元溶劑不再需要精細(xì)優(yōu)化轉(zhuǎn)速。兩個系列的新型聚合物給體分別采用了溶劑和添加劑的的優(yōu)化,兩個體系器件效率分別達(dá)到5.1％和2.6％。遷移率測量和形貌表征分別解釋了器件優(yōu)化