论文摘要
近年来,有机太阳能电池的研究得到了很大的进展。P3HT:PCBM作为活性层制备有机太阳能电池,在研究人员的不断努力下电池效率不断提高,现如今达到了10%左右,但是鉴于有机材料PCBM作为电子受体相对无机材料来说处于弱势,所以人们开始研究无机与有机的复合太阳能电池。无机材料如ZnO、CdTe、 CdSe、CdS等等作为电子受体占有很大的优势,能克服电荷热化引起的效率限制,并且可以提供高的电子迁移率,因此研究人员开始把各种不同的无机半导体纳米晶体应用于复合太阳能电池中。现如今限制光伏器件转化效率的主要因素有器件对太阳光谱的响应范围、光生激子的扩散、光生激子的解离、载流子的有效收集等等,其中器件对太阳光谱的响应范围是制约转化效率的最根本因素,拓宽光伏器件的光谱响应范围是提高有机太阳能光伏器件转化效率的有效手段。目前拓宽器件对太阳光谱响应范围的常见手段是采用叠层结构,将响应范围不同的两个或多个器件通过连接层串联,该方法一定程度上改善器件的性能,但其制备工艺复杂,大大提高了器件制造成本,同时稳定性欠佳,有待进一步改进。本论文的主要工作为：首先,是材料的制备。本论文中我们制备CdSe作为电子受体,并对其进行研究。采用有机热溶剂法制备CdSe量子点,研究CdSe的吸收光谱、量子点尺寸及团聚问题。在合成CdSe量子点之后我们对其进行了配体交换,得到性能较好的量子点。对于合成的量子点,我们并对其进行表征。接下来,分别研究了未配体交换和配体交换的量子点光伏器件的性能。结果表明,配体交换后电池性能得到了很大的提高。然后我们对大尺寸量子点进行分析,尤其研究了大尺寸量子点对有机太阳能电池的影响。最后,利用大尺寸的量子点制备了不同条件下的太阳能电池,并且分析了其性能和原因。