论文摘要
随着经济社会的不断发展,能源短缺问题和环境污染问题日益突出。作为可再生、洁净和便利的新能源之一,太阳能得到了广泛的关注和发展。作为种类繁多的太阳能电池中的一种,有机聚合物太阳能电池因为具备重量轻、较低的生产成本、原材料来源广、可制备成柔性器件并能够简单实现大面积生产等优势而受到了众多研究人员的青睐,近年来发展迅速。但其仍存在光电转换效率不高、寿命低等问题,需要进一步优化。本课题以P3HT作为电子给体材料、PCBM作为受体材料,制备体异质结聚合物太阳能电池,通过在器件的有机层／阴极界面或有机层/阳极界面之间制备修饰层来实现电池性能的优化和改善。同时,在器件性能优化的基础之上,分别制备了基于AZO和AZO/Ag/AZO透明导电薄膜的柔性聚合物太阳能电池,研究其机械弯折性能和光伏性能。主要工作包括以下内容：一.在有机层／阴极界面间分别制备LiF修饰层、PCBM修饰层和PCBM/LiF复合修饰层,研究了不同修饰层的制备工艺参数和修饰层厚度对器件性能的影响,分析了各种修饰层对器件性能改善的机理。实验结果表明,以PCBM/LiF为有机层／阴极界面修饰层时,器件的制备工艺重复性和光伏性能得到了较大程度提高,其短路电流密度达到了9.59mA/cm2、光电转换效率为2.11%。二.在有机层/阳极界面间分别制备PEDOT:PSS修饰层、AZO修饰层和AZO纳米颗粒/PEDOT:PSS复合修饰层,研究了不同修饰层的制备工艺参数和修饰层厚度对器件性能的影响,分析了各种修饰层对器件性能改善的机理。结果表明,以AZO纳米颗粒作为有机层-阳极界面的修饰层时,器件的短路电流密度提高到9.62 mA/cm2,而以AZO纳米颗粒/PEDOT:PSS为有机层-阳极界面修饰层时,器件的短路电流密度进一步的提高到11.08mA/cm2。三.在PET基板上分别制备AZO和AZO/Ag/AZO透明导电薄膜,研究其光电性能和机械性能,优化其制备工艺参数；分别以AZO和AZO/Ag/AZO柔性透明导电薄膜作为阳极,制备基于P3HT:PCBM体系的聚合物太阳能电池,测试其光伏性能。结果表明,基于AZO/Ag/AZO阳极的聚合物太阳能电池有较好的可挠性能和较高的光电转换效率,在弯折500次后,其光电转换效率依然高达2.06%。
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标签：有机层论文; 阴极界面修饰论文; 阳极界面修饰论文; 柔性透明导电薄膜论文; 柔性聚合物太阳电池论文;