溶劑預(yù)處理結(jié)合熱退火提升聚噻吩結(jié)晶度及其光伏性能

【摘要】：活性層的微觀形貌在很大程度上決定了聚合物光伏器件的性能表現(xiàn)并依賴于制備工藝條件。為了改善薄膜內(nèi)部分子排布結(jié)構(gòu)并追求較高的器件光電轉(zhuǎn)化效率,采用溶液法制備了基于P3HT∶PCBM的聚合物太陽能電池(器件結(jié)構(gòu):ITO/PEDOT∶PSS/P3HT∶PCBM/Al),通過改變器件制備流程中活性層退火處理工藝,研究了熱退火、溶劑退火以及溶劑預(yù)處理結(jié)合熱處理的雙重退火對(duì)聚合物太陽電池性能的影響。研究發(fā)現(xiàn):雙重退火的光伏器件的各項(xiàng)性能參數(shù)均優(yōu)于單一退火處理器件,獲得了3.25%的光電轉(zhuǎn)化效率。原子力顯微鏡及X射線衍射儀的表征結(jié)果進(jìn)一步證明:雙重退火處理能夠在促進(jìn)聚合物給體良好有序結(jié)晶的同時(shí)保證共混組分適度地相分離,從而有利于光生激子的解離以及載流子的傳輸。 【作者單位】： 北京理工大學(xué)光電學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 溶劑退火 熱退火 聚合物太陽能電池
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(10904002) 教育部留學(xué)回國(guó)基金 北京理工大學(xué)優(yōu)秀青年教師資助計(jì)劃資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TM914.4
【正文快照】： 1引言本體異質(zhì)結(jié)聚合物太陽能電池由于其成本低、無污染、易規(guī)模型量產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)而成為解決能源危機(jī)的一個(gè)希望所在[1-3]。當(dāng)下報(bào)道的眾多聚合物光伏體系中,以共軛聚噻吩P3HT作為給體材料、富勒烯衍生物PCBM作為受體的共混結(jié)構(gòu)成為近十年來聚合物電池研究最具代表性的經(jīng)典體系。

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