利用溶剂DMF处理聚合物太阳能电池的PEDOT:PSS阳极缓冲层提高能量转换效率

【摘要】：通过有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)处理P3HT:PCBM聚合物太阳能电池的PEDOT:PSS阳极缓冲层,能量转换效率得到了很大程度提高.DMF处理PEDOT:PSS阳极缓冲层主要有以下两种方式:①DMF 1∶4(v/v)混合原始的PEDOT:PSS溶液;②直接旋涂DMF在PEDOT:PSS阳极缓冲层上.其中后者的效果最为显著,器件结构为ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Al的电池通过直接旋涂DMF(3 000rpm)处理PEDOT:PSS阳极缓冲层后,电池效率由3.16%提高到4.27%,提高幅度为35%.为了探究电池能量转换效率提高的机理,我们测试表征了电池在光照和暗态下的I-V特性曲线及外量子效率(IPCE)光谱,PEDOT:PSS薄膜的透光性、导电性及表面形貌,光活性层P3HT:PCBM的紫外可见光吸收及表面形貌.一系列结果表明PEDOT:PSS薄膜的导电性增强及表面形貌变化有利于空穴的抽取和收集,P3HT:PCBM薄膜的表面形貌变化有利于活性层光吸收的增强和电子的收集. 【作者单位】： 中国科学技术大学材料科学与工程系 合肥微尺度物质科学国家实验室 中国科学院能量转换材料重点实验室;
【关键词】： PEDOT PSS PHT PCBM DMF 聚合物太阳能电池 能量转换效率
【基金】：国家自然科学基金(21132007) 中国科学院“百人计划” 教育部高等学校博士学科点专项科研基金课题(20113402110020) 中央高校基本科研业务费专项资金(WK2060140005)资助
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 0引言聚合物太阳能电池和传统无机太阳能电池相比,具有重量轻、成本低、可用湿法成膜(如旋涂、喷墨打印、丝网印刷等方式)大面积生产制造,以及可做柔性器件等优点,越来越受到人们的关注,已成为近年来研究的热门领域之一[1-7].而以作为给体的聚3-己基噻吩(P3HT)和作为受体的6,6

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