基于PCDTBT:PC_(71)BM的半透明高效聚合物太陽能電池

【摘要】：通過在聚合物電池內(nèi)部加入Ag半透明增反膜,構(gòu)建光學(xué)諧振腔,實(shí)現(xiàn)了光線在Ag薄層和金屬電極之間的多次反射.這樣可增加活性層對(duì)光的吸收,提高量子效率,進(jìn)而大幅度提高短路電流,優(yōu)化電池性能.實(shí)驗(yàn)中使用具有較低能帶結(jié)構(gòu)和寬吸收光譜的新型聚合物PCDTBT作為電子給體材料和PC71BM作為電子受體材料,通過控制薄膜生長(zhǎng)過程和優(yōu)化膜層厚度使轉(zhuǎn)化效率達(dá)到5.08%.在此基礎(chǔ)上,加入Ag作為半透明增反層,促使光線在Ag薄層和金屬電極之間往復(fù)反射傳輸,大幅提高量子效率和短路電流.通過改變Ag薄層的厚度獲得最大的短路電流密度和光電轉(zhuǎn)換效率,實(shí)驗(yàn)得出當(dāng)Ag厚度為8nm時(shí),短路電流達(dá)到最大15.0mA/cm2,光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到6.03%,從而達(dá)到了半透明增反層大幅提高電池性能的目的. 【作者單位】： 河北大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 半透明 聚合物電池 轉(zhuǎn)換效率
【基金】：河北省自然科學(xué)基金(F2010000306,F2012201089) 河北省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目(ZH2011205)資助
【分類號(hào)】：TM914.4
【正文快照】： 有機(jī)聚合物太陽能電池具備成本低、質(zhì)量輕、可打印等優(yōu)點(diǎn),因此得到廣大學(xué)者的深入研究[1～3].過去幾年中,以P3HT:PCBM為電子給體和受體材料組成的共混聚合物太陽能電池得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和研究.通過控制活性層薄膜的生長(zhǎng)過程以及對(duì)活性層進(jìn)行退火處理,基于P3HT:PCBM的聚合物太

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