P3HT/PCBM基有机太阳能电池性能提高的研究*

孟秀清， 唐双双， 方允樟

(浙江师范大学 LED芯片研发中心,浙江 金华 321004)

0 引 言

随着全球能源需求的增加，能源问题成为世界关注的焦点.太阳能作为一种取之不尽的绿色能源，已经引起了各国的广泛关注，虽然初期发展的硅太阳能电池已经取得了不错的效率，但是硅体系等无机太阳能电池制备成本高.要想推广太阳能电池的应用就必须降低生产成本，有机太阳能电池因材料廉价、制备方法简单而被认为是取代无机太阳能电池的理想选择[1-3].有机太阳能电池电子给体/受体体系分布方式主要有2种常见的结构:一种是电子给体和受体分别是以层状薄膜的形式先后叠加而成的活性层，即双层或多层异质结型有机太阳能电池；另一种是电子给体受体共混形式存在的活性层，即本体异质结有机太阳能电池.相对于双层结构，体异质结由于是活性层的给、受体共混形成的相互交错、双连续、互相贯穿的网络结构[4]，能使界面的激子有效地分离，进而提高能量转化率.有机聚合物太阳能电池成熟的体系有MEH-PPV∶C60，MDMO-PPV∶PCBM，P3HT∶PC60BM，PCDTPT∶PC70BM等，其中P3HT是目前最具代表性的体异质结聚合物太阳能电池给体材料，退火后具有高的空穴迁移率[5].PCBM是富勒烯衍生物，它有较好的溶解性及较高的电子迁移率，且能与常见的聚合物给体材料形成良好的相分离,将P3HT(光敏层中电子的给体)和PCBM(光敏层中电子的受体)共混构成体相异质结制备有机太阳能电池[6]，分析了该聚合物太阳能电……