基于新型光電聚合物的光伏性能研究及器件制備.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，能源危機和大氣污染問題日益嚴重。利用光伏原理制作的光伏電池作為理想清潔能源受到越來越多的重視。在這之中，有機/聚合物光伏電池正得到越來越多的關(guān)注和研究。與傳統(tǒng)的無機光伏電池相比，有機/聚合物光伏電池具有大的p共軛體系，寬的p-p*能帶隙，成本低、質(zhì)量輕等優(yōu)點。但是，仍然存在一些缺點，如有機/聚合物光伏器件的物理機制、原理尚未成熟，器件效率較低、壽命短、不穩(wěn)定等，因此，有機光伏電池目前還處在實驗室研究階段。 本

2、論文研究了兩種新型有機/聚合物聚1,4二(1-氰基)乙烯基撐苯撐,3,7-N-辛基-吩噻嗪撐(PQP)和聚1,4二乙烯基撐苯撐3,7-N-辛基-吩噻嗪撐(PQB)的光伏性能。主要針對PQB系列光伏器件進行研究。研究發(fā)現(xiàn)，ITO/PQB/Al和ITO/PQB/CuPc/Al器件在白光LED照射下表現(xiàn)有出光伏響應(yīng)，開路電壓分別為0.37V和0.48V，短路電流分別為0.024 mA/cm2和0.25 mA/cm2。開路電壓的提高表明雙層器件

3、中，開路電壓不僅與兩電極功函數(shù)之差有關(guān)，還受施主和受主材料能級結(jié)構(gòu)的影響。短路電流的增加表明了雙層器件中有效的電荷傳輸過程。通過比較器件在紫外可見區(qū)域的光電流譜和吸收光譜可知，激子能夠在雙層器件中更有效地解離并傳輸?shù)竭_兩電極形成光電流。 PQB-CuPc正反結(jié)構(gòu)雙層器件性能比較中，與CuPc/PQB反向結(jié)構(gòu)相比，PQB/CuPc正向結(jié)構(gòu)獲得了更好的曲線形狀。PQB/CuPc正向結(jié)構(gòu)器件的短路電流為0.065 mA/cm2，填充因

4、子達到0.3，短路電流和填充因子均高于反向結(jié)構(gòu)。在PQB-Alq3的正反結(jié)構(gòu)研究中得到了類似的變化趨勢。此結(jié)果表明，PQB做施主、小分子材料CuPc、Alq3做受主，是有利于激子解離后載流子的傳輸?shù)?。兩種結(jié)構(gòu)Voc極性相同可能是由于器件內(nèi)部其他界面附近還存在激子分離有關(guān)。不同的短路電流可能是由材料對電子和空穴的傳輸能力不同導致的。 此外，將PEDOT-PSS和LiF層引入到ITO/PQB/CuPc/Al中分別作為陽極和陰極的修飾