界面修飾對有機太陽能電池性能影響的研究.pdf

1、有機太陽能電池作為一種有效的光電轉(zhuǎn)換器件，憑借其成本低、制備工藝簡單、質(zhì)量輕等優(yōu)勢，在近些年能源領(lǐng)域的研究中占據(jù)著一席之地，各種科研的重心主要集中在提高有機太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率以及穩(wěn)定性方面。除了對制備器件所需的材料進(jìn)行研究以外，有機太陽能電池的界面也是研究的熱點。從有機太陽能電池發(fā)生光電轉(zhuǎn)換的機理中可以知道，它所包含的界面對激子的分離和電荷的轉(zhuǎn)移起著至關(guān)重要的作用，通過有效的界面修飾，可以改善電荷的傳輸和轉(zhuǎn)移的效率以及界面之間的接

2、觸特性，從而對器件的能量轉(zhuǎn)換效率以及穩(wěn)定性起促進(jìn)作用。
　　本論文研究的主要內(nèi)容是制備反式結(jié)構(gòu)的有機太陽能電池，對器件的陰極和陽極進(jìn)行修飾。陰極ITO采用靜電吸附作用修飾上一層PDDA，陽極則通過蒸鍍一層MoO3薄膜，用來來改善Al和活性層之間的界面。實驗制備三種不同結(jié)構(gòu)的器件用于對比，并對修飾后的ITO進(jìn)行AFM和UPS表征，結(jié)合測試得到的光伏特性參數(shù)分析界面修飾對有機太陽能電池所起的作用。此外，實驗還研究了界面修飾對器件穩(wěn)定性

3、的影響，通過觀察記錄在設(shè)定的保存條件下，器件的相關(guān)參數(shù)隨時間的衰減規(guī)律，研究界面修飾對有機太陽能電池器件穩(wěn)定性的影響。
　　研究發(fā)現(xiàn)使用PDDA和MoO3修飾后的器件在能量轉(zhuǎn)換效率方面有一定程度的提高，主要是由于短路電流和填充因子得到了改善，這得益于PDDA對ITO的修飾降低了其表面的粗糙度，同時將ITO的表面功函數(shù)拉低，使能級與受體的LUMO能級更加匹配，從而促進(jìn)電子的轉(zhuǎn)移和收集。MoO3薄膜能增加對應(yīng)空穴的傳輸以及改良活性層與