太阳能电池新型聚合物给体材料的性能研究

【摘要】：设计合成了新型聚合物给体材料PTT-FTQ,以PTT-FTQ∶PCBM体系作为活性层,研究了给受体比例及膜厚、受体类型、添加剂等因素对有机太阳能电池性能的影响。结果表明,当给受体比例为1∶2时,PTT-FTQ能与受体PC61BM形成良好的网络结构,活性层薄膜表面变得更加光滑平整,在活性层膜厚为120 nm时,有利于吸收光子,传输激子,器件能量转化效率达到2.12%,采用1,8-二碘辛烷(DIO)做添加剂,在添加量为溶剂的1%时,效率提升到2.18%,随着DIO加入量的增加,反而会减少给受体间的界面接触面积,导致激子的解离效率和载流子的传输效率大幅度降低。而采用PC71BM做受体时,电池的短路电流密度比PC61BM体系下的要大得多,但是开路电压会稍低,这主要是PC71BM有较强的光谱吸收但LUMO能级较低,PTT-FTQ∶PC71BM体系能量转化效率达到2.78%。 【作者单位】： 湘潭大学化学学院
【关键词】： 有机太阳能电池 聚合物给体 受体 添加剂
【基金】：国家自然科学基金(91233112,21172187) 湖南省自然科学创新研究群体基金(12JJ7002) 湖南省教育厅重点项目(12A133)
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 1前言太阳能是一种重要的能源,从某种程度上说太阳能是取之不尽,用之不竭的。鉴于这些优点,太阳能电池受到各国的高度关注,越来越多地投入大量的资金和人力对太阳能进行研究和开发。目前研究的主要是三类太阳能电池:无机太阳能电池(PV)、染料敏化太阳能电池(DSSC)以及有机太阳

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