銀納米顆粒對體異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池性能的影響.pdf

1、有機太陽能電池（OSCs）因其制備工藝簡單、成本低廉、可在大面積柔性襯底上制備等優(yōu)勢而備受關(guān)注，但其光電轉(zhuǎn)化效率較低、壽命較短，成為制約其應(yīng)用的主要因素。大量研究表明，在OSCs中引入貴金屬納米顆粒，利用貴金屬納米顆粒的局域表面等離子激元共振特性來提高活性層的光吸收，進而提高OSCs光電轉(zhuǎn)化效率。但大多數(shù)研究是利用單一形狀金屬納米顆粒改善OSCs性能。本論文在前人研究的基礎(chǔ)上通過將三種不同形狀的銀納米顆?；旌蠐诫s在體異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池

2、的緩沖層與活性層界面來提高其性能，并對其提高機理進行了深入分析。主要研究內(nèi)容如下：
　　1、采用液相化學(xué)合成方法分別制備了銀納米球、銀納米立方體、銀納米三角片。通過測試紫外-可見吸收光譜和透射電子顯微鏡，發(fā)現(xiàn)銀納米球只有一個共振吸收峰在400 nm處；銀納米立方體有三個不同的共振吸收峰，分別為351nm、403nm、452 nm，主吸收峰452 nm；銀納米三角片同樣有三個不同的共振吸收峰，分別為338 nm、419 nm、602

3、 nm，主吸收峰602 nm。銀納米球直徑為15-36 nm；銀納米立方體棱長為40-55 nm；銀納米三角片邊長為35-50 nm，厚度為5-10 nm。
　　2、在基于P3HT:PC60BM體系有機太陽能電池的陽極緩沖層和活性層界面同時摻雜三種銀納米顆粒，研究了銀納米顆粒對電池性能的影響。結(jié)果表明，摻雜混合銀納米顆粒器件的性能優(yōu)于摻雜任一單一形狀銀納米顆粒器件的性能，當(dāng)摻雜銀納米混合顆粒濃度為0.4 mg/ml時，器件性能最優(yōu)

4、。相對于標(biāo)準器件，其光電轉(zhuǎn)化效率提高了19.3％。
　　3、在基于PTB7:PC70BM體系有機太陽能電池的陽極緩沖層和活性層界面同時摻雜三種銀納米顆粒，詳細研究了銀納米顆粒對電池性能的影響。得出摻雜銀納米混合顆粒器件的性能優(yōu)于摻雜任一單一形狀銀納米顆粒器件的性能，也優(yōu)于摻雜任意兩種不同形狀銀納米混合顆粒器件的性能；摻雜各向異性銀納米顆粒（銀納米立方、銀納米三角）器件的性能優(yōu)于摻雜各向同性銀納米顆粒（銀納米球）器件的性能。當(dāng)摻雜銀