Au 纳米阳极阻挡层对聚合物太阳能电池性能的影响 - 兰州大学.PDF

第48 卷 第6 期 兰 州 大学学报 （自然科学版） Vol. 48 No. 6 2012 年 12 月 Journal of Lanzhou University (Natural Sciences) Dec. 2012 文章编 号: 0455-2059(2012)06-0142-03 研究简报 Au 纳米阳极 阻挡层对聚合物太 阳能 电池 性能的影 响 春林, 田 苗, 叶丽娜 兰州交通 大 学数理 学院, 兰州 730070 [1] 14 2 [6] 自Tang 研 制 出光电转换 效率为 1% 的有 机 10 cm /(V s). Kittichungchit 等 采用 蒸汽 成 膜 太 阳能 电池后, 近20 年来, 有机太 阳能 电池取得 了 取 得 了较好 的膜 形 态和 结晶性, 制 成 的ITO/C60/ [2] poly(3 hexylthiophene)(PAT6)/Au 结构 器件、开 路 可 喜的进展, 已经实现7.4% 的光电转换效率 . 但 是 与 无机 太 阳能 电池相比, 其转换 效率较低, 离实 电压、填充因子和外量子效率都有所 提高. 电极选 用 化 还有 一 定的距 离, 因此提 高聚 合 物太 阳能 电 择 的合 适 才 能形成 良好 的欧姆 接触不 至于 导致 载 池 的光电转换 效率是 目前 此类电池研 究 的一个 重 流 子收集 的势 垒, 从 而有 利 于短 路 电流 的提 高; 另 点. 决定太 阳能 电池 光电转换 效率的主 要参 数有 一 方面, 电极 的表面 形 态对载流 子的收集 也 很 重 [7] 短 路 电流、开路 电压 和 填充因子, 而 影 响这几个 参 要. Yano 等 通 过对ITO 表面 粗糙程 度 对电池 性 数的因 主要有: 材料的光谱 响应特性、材料的能 能 的影 响 的研 究发现短 路 电流 对ITO 的表面粗糙 级特性、材 料的迁移率等, 因而本 文从 新材 料的使 程 度 较为敏感. 文献[8] 在 导电电极 上制作 纳米管 用、分子改 、新的成 膜工艺和膜 的形 态结构 的改 来提高器件 的性 能. 进等方面 提 高器件 的性 能. 材 料的光谱 响应 一 般 [9] Scharber 等 认为, 一 旦聚合 物太 阳能 电池 的 对于 材 料能 级结构 的影 响较大, 一 般能 级和 地 面 光电转换效率突破 10%, 该电池就可 以投入实际应 太 阳辐射 光谱 匹 配较好 的材 料有 更 好 的表现. 但 用. 在 过去 的研 究 中, 许多 能 高效收集 电子, 同时 大多数时候 材 料的响应 光谱 往往 和太 阳辐射 光谱 屏 蔽 空穴 的阴极材 料被报 道, 如 LiF, ZnO 和 TiOx 没 有 很 好 地 匹 配, 因而 使 用 不 同 的材 料光谱 的响 等[10−13]. 但 是, 在 聚合物太 阳能 电池 的研 究 中, 绝 应特性就会不 同. 大多 数是 采用 PEDOT : PSS 薄 膜作 为 阳极 阻挡 层 文献[3] 合成 了共聚物PICDTBT, PICDT2BT. [14]