氣相聚合PEDOT作為空穴傳輸層的聚合物太陽(yáng)能電池性能研究.pdf

1、聚合物太陽(yáng)能電池因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、分子設(shè)計(jì)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)成為了研究熱點(diǎn)。在聚合物太陽(yáng)能電池中，高性能的緩沖層可以有效降低整體器件的串聯(lián)電阻，加快電子或者空穴的傳輸以及提高相應(yīng)電極處的收集效率，同時(shí)能夠提供快速且具有選擇性的載荷傳輸來(lái)減少電子和空穴的復(fù)合。因此，選擇優(yōu)秀的界面緩沖層材料能夠極大提升器件的整體性能。
　　本文以P3HT:PC61BM作為活性層，探索、優(yōu)化了聚合物太陽(yáng)能電池的制備工藝。在此基礎(chǔ)上，采用氣相聚合的方法制備了

2、PEDOT薄膜作為空穴傳輸層，并對(duì)其制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化，得到了平整、均勻的PEDOT薄膜，并獲得了性能優(yōu)于商業(yè)化PEDOT:PSS作為空穴傳輸層的電池器件。本文主要內(nèi)容如下：
　　(1)探索了基于P3HT:PC61BM體系聚合物太陽(yáng)能電池標(biāo)準(zhǔn)器件的制備工藝。探究了PEDOT:PSS溶液的旋涂速率、活性層的退火溫度和時(shí)間對(duì)器件性能的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)PEDOT:PSS溶液的旋涂速率為3500rpm和活性層退火溫度為150℃、時(shí)間為10mi

3、n時(shí)，器件性能最優(yōu)。其Voc為0.571V，Jsc為6.35mA·cm-2，F(xiàn)F為0.53，PCE為2.17％。
　　(2)采用氣相聚合的方法制備了PEDOT薄膜，取代價(jià)格昂貴的PEDOT:PSS，作為聚合物太陽(yáng)電池的空穴傳輸層。探究了氧化劑對(duì)甲苯磺酸鐵的濃度、旋涂速率和氣相聚合溫度、時(shí)間對(duì)器件性能的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)氧化劑濃度為6wt%、旋涂速率為2500rpm和氣相聚合溫度為50℃、時(shí)間為60min時(shí)，器件性能最優(yōu)。其Voc為0.4