基于三元策略有机太阳能电池的制备及机理研究

发布时间：2020-04-25 17:13

【摘要】：本体异质结有机太阳能电池是一种非常有潜力的可再生能源技术之一,它具有成本低、质量轻、易制备、柔性等优点。三元有机太阳能电池通过利用三种吸收光谱互补的材料可以有效增强活性层收集光子的能力,进而提高能量转换效率(PCE)。同时,三元有机太阳能电池保持了单结器件制备工艺的简洁性,因而引起了广泛的关注。由于材料之间不同的物理和化学特性,三元活性层中存在复杂的相分离和载流子动力学过程。目前,三元有机太阳能电池的工作机理还有待进一步澄清。本论文从高效率二元器件出发,以材料甄选和形貌优化为研究手段,以协同优化光子俘获、激子解离、载流子传输和收集为研究方向,以制备高效率三元有机太阳能电池为最终目标。通过制备多种体系的三元有机太阳能电池,探索了第三组份提高器件性能的内在原因,澄清了三元有机太阳能电池的工作机理,揭示了材料特性-制备工艺-工作机理-光伏性能之间的内在联系。主要研究内容和创新点如下:(1)在两个体系中证明了高消光系数的染料小分子DIB-SQ作为光敏剂可以有效增强活性层收集光子的能力,进而提高光伏性能。基于PIDTDTQx:DIB-SQ:PC71BM三元聚合物太阳能电池的PCE从5.47%提T嫉，

本文编号：2640485