聚合物太陽(yáng)能電池中添加鹵代烷烴對(duì)摻雜濃度的影響及鈣鈦礦電池制備工藝初探.pdf

1、在有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池中，薄膜的微觀形貌結(jié)構(gòu)對(duì)器件的激子擴(kuò)散、分離以及電荷傳輸?shù)忍匦援a(chǎn)生重要影響，而添加劑是一種常用有效的控制優(yōu)化薄膜表面形貌的手段，然而其對(duì)電池器件的內(nèi)部影響機(jī)理仍然不夠清楚明確。另外，有機(jī)半導(dǎo)體中常常存在一些非有意的p型摻雜現(xiàn)象，且較高的摻雜濃度通常會(huì)對(duì)電池的電荷收集產(chǎn)生惡劣影響，從而降低電池的短路電流，也使得器件效率降低，因而，p型摻雜濃度是影響有機(jī)太陽(yáng)能電池性能的一個(gè)很關(guān)鍵的參數(shù)。近來(lái)，鈣鈦礦電池發(fā)展十分迅速，其

2、效率已逼近20％，且由于其制備工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、光電性能優(yōu)良、效率高等優(yōu)點(diǎn)一直備受廣泛關(guān)注。然而，鈣鈦礦電池也存在一定的問題，如器件穩(wěn)定性較差，里面存在離子、含有重金屬等，且人們對(duì)鈣鈦礦電池器件的制備工藝及理論研究最近幾年剛剛開始，大部分都處于工藝研究階段，其內(nèi)部的工作機(jī)理尚且不明確，仍然存在一些值得大家思考研究的問題。基于以上提出的問題，本文的研究?jī)?nèi)容歸納為三個(gè)部分:
　　一、研究鹵代烷烴添加劑對(duì)P3HT:PCBM有機(jī)電池器件

3、的光電性能的影響機(jī)理，通過對(duì)器件加入鹵代烷烴添加劑，并對(duì)其進(jìn)行性能表征，研究其對(duì)器件薄膜吸收光譜、電荷遷移率、P型摻雜濃度、微觀形貌的影響，同時(shí)，制備P3HT、PCBM單獨(dú)組分器件，深入探究添加劑對(duì)器件的影響機(jī)理。
　　二、采用一步旋涂法制備鈣鈦礦電池器件，研究溶液轉(zhuǎn)速以及PbI2和CH3NH3I比例對(duì)鈣鈦礦膜層的形貌、結(jié)晶大小的影響。研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速越高，PbI2和CH3NH3I比例越小，鈣鈦礦薄膜的連續(xù)性越好，晶粒顆粒越小，薄膜覆