溶液法處理對(duì)聚合物太陽能電池形貌和界面控制的影響.pdf

1、聚合物太陽能電池制備工藝的改善是其邁入產(chǎn)業(yè)化的重要一環(huán)。本文旨在通過溶液法處理聚合物太陽能電池以達(dá)到活性層形貌控制和界面修飾的目的。主要研究?jī)?nèi)容分為以下兩部分:
　　(1)氯化鈉(NaCl)的甲醇溶液處理P3HT: PC61BM傳統(tǒng)正型聚合物太陽能電池，光電轉(zhuǎn)換效率(PCE)達(dá)到了3.36％，相比未處理器件提高了18％。X射線光電子能譜(XPS)，原子力顯微鏡(AFM)表明光活性層有輕微相分離，并且NaC1晶體呈島狀分布在活性層與

2、陰極之間。紫外光電子能譜(UPS)表明，NaCl可以降低陰極界面功函數(shù)。電容-電壓(C-V)測(cè)試和阻抗譜分析證明，NaC1的甲醇溶液處理能夠減小界面注入勢(shì)壘，改善聚合物太陽能電池界面接觸。這種一步旋涂法處理，不僅能夠改善活性層相分離，而且能夠形成陰極界面層。這種操作能夠同時(shí)提高光生載流子產(chǎn)生、傳輸以及電極界面的收集。
　　(2)PEIE溶液分別處理反型結(jié)構(gòu)和正型結(jié)構(gòu)聚合物太陽能電池。實(shí)驗(yàn)中PEIE分別以乙二醇甲醚和甲醇作為溶劑進(jìn)行

3、優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)證明，以乙二醇甲醚和甲醇為溶劑的PHE溶液對(duì)反型器件聚合物太陽能電池均能獲得很好的器件性能。兩種溶劑對(duì)比器件性能相差亦不大，均是很好的稀釋溶劑。然后將PEIE的甲醇溶液處理PTB7:PC71BM傳統(tǒng)正型聚合物太陽能電池，甲醇溶劑處理后，PCE提高了35％，然而引入PEIE，器件性能沒有進(jìn)一步提升，但優(yōu)于未被處理的器件。由此可知，這里PEIE沒有起到預(yù)期的界面修飾作用。EQE測(cè)試結(jié)果表明甲醇處理和PEIE甲醇溶液處理均能獲得高于