导　　师： 黄飞

授予学位： 博士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 有机太阳电池因具有质轻、柔性、半透明和低成本等优势而备受关注。而三元有机太阳电池作为一种提高有机太阳电池性能的有效方法更是引起了科学家们的广泛兴趣,大量的研究工作也因此展开了。然而,目前三元有机太阳电池的研究还存在一些问题:1、目前绝大多数三元有机太阳电池的活性层厚度都只有100 nm左右,这一方面制约了其效率的进一步提高,另外100 nm的活性层厚膜不利于以后卷对卷的大规模生产;2、在一些三元有机太阳电池中开路电压是可调节的,其中的原因目前还比较有争议;3、三元有机太阳电池在目前更具发展潜力的非富勒烯有机太阳电池中的应用、规律性的探索和工作机理的研究还是比较缺乏。因此,本论文的主要研究工作是基于上述的问题而展开的。在第一部分研究工作中,我们致力于解决有机太阳电池尤其是三元有机太阳电池活性层厚度的问题。首先,我们通过使用p型掺杂剂F4-TCNQ对基于萘二并噻二唑的聚合物体系进行掺杂提高其空穴迁移率,虽然在薄膜器件时可以提高效率,但是最终却还是没能实现有效的厚膜器件。随后,我们首次在二元体系PTB7-Th:PC71BM中加入一种液晶小分子BTR作为第二给体制作了三元有机太阳电池。BTR的加入减小分子间的π-π堆积间距,增大相干长度和提高给体相的相纯度,从而使得三元共混薄膜的空穴迁移率得到了大幅度的提升。最终我们实现了高效厚膜(最优厚度约250 nm)的三元有机太阳电池,最高效率为11.4%,这是当时报道过的三元有机太阳电池中效率最高的体系之一,而且是第一个报道可以室温下加工的高效厚膜的有机太阳电池体系,这更能满足以后卷对卷大规模生产的需求。因此,我们证明了在三元有机太阳电池中引入高结晶性的小分子材料可以较好地实现高效厚膜的光伏器件。在第二部分研究工�

关 键 词： 三元有机太阳电池 厚膜 开路电压 规整度 非富勒烯

领　　域： []