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基于P3HT∶PCBM体异质结有机太阳电池的光老化

发布时间:2019-06-03 21:10
【摘要】:使用聚-3已基噻吩(P3HT)和富勒烯衍生物(PCBM)作为给体和受体材料,并制备结构为ITO/PEDOT∶PSS/P3HT∶PCBM/Ca/Al有机太阳电池。采用自主搭建的光老化实验平台,一方面对有机太阳电池在空气氛围下的光老化性能进行深入地研究;另一方面忽略水和氧的影响,研究了在惰性气体的氛围下50 h的光老化实验。研究发现,相对于在惰性气体中光老化样品的开路电压没有变化,在空气中光老化样品的开路电压由0.63 V降低至0.58 V,这说明空气中水和氧对有机太阳电池性能有较大地影响;而在惰性气体下对有机太阳电池的实验表明,光老化后有机太阳电池的短路电流和能量转换效率显著降低,光电转换效率(IPCE)测试表明光老化后活性层光吸收能力也有明显地降低。扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)形貌研究揭示了其性能下降的主要原因,即光老化前后薄膜表面变化明显,方均根粗糙度明显变大是导致器件性能变差的主要原因。
[Abstract]:Poly-3-hexylthiophene (P3HT) and fullerene derivative (PCBM) were used as donors and receptors, and ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Ca/Al organic solar cells were prepared. On the one hand, the photoaging performance of organic solar cells in air atmosphere was studied deeply by using the photoaging experimental platform built by ourselves. On the other hand, the photoaging experiment of 50 h in the atmosphere of inert gas was studied by neglecting the effects of water and oxygen. It is found that the open circuit voltage of the photoaging sample in air decreases from 0.63 V to 0.58 V compared with the open circuit voltage of the photoaging sample in the noble gas, and the open circuit voltage of the photoaging sample in the air is reduced from 0.63 V to 0.58 V. This shows that water and oxygen in air have great influence on the performance of organic solar cells. The experiments on organic solar cells under noble gas show that the short circuit current and energy conversion efficiency of organic solar cells are significantly reduced after photoaging. The (IPCE) test of photoelectric conversion efficiency shows that the optical absorption capacity of the active layer also decreases obviously after photoaging. The morphology of scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscope (AFM) revealed the main reasons for the degradation of their properties, that is, the surface of the films changed obviously before and after photoaging. The obvious increase of square mean root roughness is the main reason for the poor performance of the device.
【作者单位】: 渤海大学新能源学院;大连理工大学物理与光电工程学院;
【基金】:国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2011AA050516) 辽宁省大学生创新创业训练计划项目(DCBD201410167000047)
【分类号】:TM914.4

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号:2492222

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