利用溶劑DMF處理聚合物太陽能電池的PEDOT:PSS陽極緩沖層提高能量轉(zhuǎn)換效率

【摘要】：通過有機溶劑N,N-二甲基甲酰胺(DMF)處理P3HT:PCBM聚合物太陽能電池的PEDOT:PSS陽極緩沖層,能量轉(zhuǎn)換效率得到了很大程度提高.DMF處理PEDOT:PSS陽極緩沖層主要有以下兩種方式:①DMF 1∶4(v/v)混合原始的PEDOT:PSS溶液;②直接旋涂DMF在PEDOT:PSS陽極緩沖層上.其中后者的效果最為顯著,器件結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Al的電池通過直接旋涂DMF(3 000rpm)處理PEDOT:PSS陽極緩沖層后,電池效率由3.16%提高到4.27%,提高幅度為35%.為了探究電池能量轉(zhuǎn)換效率提高的機理,我們測試表征了電池在光照和暗態(tài)下的I-V特性曲線及外量子效率(IPCE)光譜,PEDOT:PSS薄膜的透光性、導(dǎo)電性及表面形貌,光活性層P3HT:PCBM的紫外可見光吸收及表面形貌.一系列結(jié)果表明PEDOT:PSS薄膜的導(dǎo)電性增強及表面形貌變化有利于空穴的抽取和收集,P3HT:PCBM薄膜的表面形貌變化有利于活性層光吸收的增強和電子的收集. 【作者單位】： 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)與工程系 合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室 中國科學(xué)院能量轉(zhuǎn)換材料重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： PEDOT PSS PHT PCBM DMF 聚合物太陽能電池 能量轉(zhuǎn)換效率
【基金】：國家自然科學(xué)基金(21132007) 中國科學(xué)院“百人計劃” 教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金課題(20113402110020) 中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金(WK2060140005)資助
【分類號】：TM914.4
【正文快照】： 0引言聚合物太陽能電池和傳統(tǒng)無機太陽能電池相比,具有重量輕、成本低、可用濕法成膜(如旋涂、噴墨打印、絲網(wǎng)印刷等方式)大面積生產(chǎn)制造,以及可做柔性器件等優(yōu)點,越來越受到人們的關(guān)注,已成為近年來研究的熱門領(lǐng)域之一[1-7].而以作為給體的聚3-己基噻吩(P3HT)和作為受體的6,6

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