聚合物太阳电池简介.ppt

塑料可以导电吗？;白川英树;聚合物太阳电池简介 ;肖特基电池：激子的分离效率低。光激发形成的激子，只有在肖特基结的扩散层内，依靠节区的电场作用才能得到分离。而有机染料内激子的迁移距离相当有限，通常小于10nm。;1986年，柯达公司的邓青云博士制备了四羧基苝的一种衍生物（PV）和铜酞菁（CuPc）组成的双层膜异质结器件，用两种有机半导体材料来模仿无机异质结太阳能电池，光电转化效率达到1％左右。这种双层膜异质结的结构至今仍然是有机太阳能电池研究的重点之一。 ;1992年，土耳其人Sariciftci发现，激发态的电子能极快地从有机半导体分子注入到C60分子而反向的过程却要慢得多。1993年，Sariciftci在此发现的基础上制成PPV/C60双层膜异质结太阳能电池。; 研究人员在异质结太阳能电池的基础上又提出了一个重要的概念：体异质结 （Bulk Heterojunction） 将给体材料和受体材料混合起来，通过共蒸或者旋涂的方法制成一种混合薄膜。给体和受体在混合膜里形成一个个单一组成的区域，在任何位置产生的激子，都可以通过很短的路径到达给体与受体的界面，从而电荷分离的效率得到了提高。同时，在界面上形成的正负载流子亦可通过较短的途径到达电极，从而弥补载流子迁移率的不足。;关键：在两个太阳能电池单元之间夹了一层TiOx (钛氧化物材料);2009 《Nature Photonics》韩国光州科学技术学院(GIST)宣布，将单结有机薄膜太阳能电池的单元转换效率提高到了6.1％。;串型太阳能电池的多层结构;（1）制备工艺相对简单，制作时消耗能量少 （2）环保性好，其构成成分均为容易处理的材料 （3）适应性强，高温和弱光条件下的优异 （4）可制成半透明器件，柔性器件等等形式灵活多样的器件 （5）有机物来源广泛，效率提升潜力大; 虽然有机太阳能电池具有廉价、易于加工、可大面积成膜等优点，但与无机硅太阳电池相比，在转换效率、光谱响应范围、电池的稳定性方面，有机太阳电池相比无机还有很大的差距。分析原因主要是由于： (1)有机物材料本身所具有的缺陷 高分子材料大都为无定型，即使有结晶度，也是无定型与结晶形态的混合，分子链间作用力较弱。使得高分子材料载流子的迁移率一般都很低。 高分子材料的禁带宽度Eg相较于无机半导体材料要大的多。有机高分子的光生载流子不是直接通过吸收光子产生，而是先产生激子，然后再通过激子的离解产生自由载流子，这样形成的载流子容易成对复合，最后使光电流降低。 ;聚合物太阳电池问题