太阳能电池新型聚合物给体材料的性能研究_彭清(4)

'6'!受体?E*!67和?E.!67对器件性能的影响

(和g0(同为富勒烯的衍生物!都有良好g0L&cI&c的电子传输能力(我们分别配制了g**R7*n"g0(hL&c(h&v$的两种浓度为$%=BJ=.&v$和g**R7*n"g0I&c的氯苯溶液(器件制备过程中!控制活性层膜厚&$%H=

$左右!于&$%O退火&'=?H(在)(&G'&%%=lJF=

(比例为&v$!碘辛烷#b-V$做添加剂!g**R7*n"g0L&c采用氯苯#0c$做溶剂!配制溶液浓度为$%=BJ=.!向氯苯溶液中加入少量b-V!b-V与0c体积百分比分别为%M!&M!"M!'M(表#列出了不同b-V添加量时器件的性能参数(

表#!b-V不同添加量时太阳能电池的性能参数

1)%2,#!19,0,@6*,5,(3/(7)8*,/3"FB&480,(0633,(,8'0/568=

@/247,/3!#"

33b-VJ0c

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S=)-F=:$KFJ

I6"$PJ3/:%6'<'I77%6'%%6'&%6#"%6"I

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下!测试器件的光伏性能参数(图L是器件的S7P特性曲线!表"为对应的性能参数(

'(当b-V与0c时!达

图L!不同受体时太阳能电池的S7P特性曲线7?B6L!S7PFCE]8K4PV/0K`?AYZ?PP8E8HA>FF8\A4E表"!1)%2,"!19,0,@6*,5,(3/(7)8*,/3"FB&.6'(,)FF8\A4EK(g0L&cg0(I&c

g**R7*n

Jg0c(&v$&v$

=)-F=:$SJKFJ

'%比例的继续增大!除开始电压外!不同程度的下降(这主要是!加入的!!网状结构得到改善#形成了有效的两相分离(但是随着b-V比例的"!给体材料本身溶解性差!当b-V加入量过多时!会影响共混体系的溶)"随着b-V加入量的增加!反而会减少给受体间的界面接触面积!导致激子的解离效率和载流子的传输效率大幅度降低(

从图L和表"!!器件L&$

的S为I6"$=)JF=!!为%6'%!而在KFg0(作受体时!器件的&"M!达到了<6$;I&cKF

$=)JF=!77更是达到了%6L%P则略有下降(这主4F

要是由于"!相比g0(!g0(对入射光子有较强L&cI&c(下!有较大的电流密度)"的吸收!所以在g0I&cg0(拥有更低的.U(V能级!这是开路电压比g0I&cL&c(体系下略小的原因)#g0(传输电子的能力更I&c的同时!也增大了器件的强!高的电子迁移率!增大SKF77(在g0(体系下器件的能量转化效率比g0(体I&cL&c系下大"&M!达到$6I<M(由此可见受体自身的光子吸收'能级以及电子的传输能力都是影响器件性能的重要因素(

'6(!添加剂的影响

高沸点的添加剂能有效改善器件的表面形貌!如已被报道的典型添加剂&!<:二碘辛烷#b-V$+&",'氯萘辛二硫醇#V*$+&',(本实验采用&!<R二#02$+&#,'&!<R

图I!b-V对网状结构的影响示意图

7?B6I!/FY8=>A?FZ?>BE>=4P?HP5C8HF84Pb-V4H=8KYKAECFACE8

(!结!论

#&$优化了给受体比例及活性层膜厚!采用g0(L&c作为受体!当给受体比例为&v$时!形成了较好的网络结构!当活性层膜厚为&%%N&$%H=时!有利于激子的分离及载流子的传输!两者最佳条件下!器件能量转化效率在$6&$M左右(