导　　师： 彭小彬

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 人类的发展进步伴随着能源的消耗,部分能源的消耗还伴随着环境的破坏,因此在能源稀缺的今天,寻找探究清洁可持续能源变得十分急迫。太阳能电池作为清洁可持续能源的一种,吸引了无数研究者的目光。目前可溶液加工太阳能电池器件的研究主要集中在材料设计、器件结构改良以及溶剂的选择等方向。本文先研究了水/醇溶卟啉小分子界面材料FNEZnP-OE作为阴极界面修饰层应用于太阳能正置电池器件,我们发现:当以FNEZnP-OE为阴极界面材料,以PTB7:PC71BM和PTB7-Th:PC71BM为活性层的电池器件光电转化效率分别能达到8.52%和9.16%,与纯铝电极的电池器件相比,两种电池的效率分别提高了47%和41%,甚至和PFN为阴极界面层的器件相比较,这两种电池的效率都分别提高了13.6%和8%。在对FNEZnP-OE进行太阳能电池正置器件表征的基础上,我们引入了课题组合成的与FNEZnP-OE类似但没有极性聚乙氧基侧链的分子FNEZnP-T,我们将两个分子分别与无机界面层氧化锌掺杂并将改性后的界面应用于太阳能倒置器件中。以PTB7:PC71BM为活性层的倒置器件在应用FNEZnP-OE掺杂界面层后效率从7.52%提高到了9.24%,增幅超过20%。同时我们利用FNEZnP-T分子掺杂氧化锌界面得到的各项性能参数与FNEZnP-OE掺杂氧化锌界面层作对比,很好地分析了极性侧链在界面层中的重要作用。更重要的是,我们发现经过FNEZnP-OE掺杂的氧化锌界面层对厚度不敏感,可以做到110nm的厚度而倒置器件的光电转化效率仍然保持在8%以上。除此之外,我们还在课题组此前报道过的高效卟啉小分子给体材料DPPEZnP-O的基础上进行了绿色溶剂方面的探究。我们选择了非卤溶剂甲苯和二甲苯以及非卤添加剂1-甲基萘,当在甲苯和邻二甲苯的基础上引入非卤添加剂1-甲基萘可以使得器件的光电转化效率分别达到4.74%和5.21%,当在添加剂的基础上对活性�

关 键 词： 卟啉 小分子 阴极界面层 器件 太阳能电池

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