PEDOTPSS纳米凹凸结构对有机太能电池性能的优化研究.docxVIP

太原理工大学硕士研究生学位论文 显。PEDOT：PSS凹凸结构薄膜的透射强度也略低于平面PEDOT：PSS薄膜。 PEDOT：PSS凹凸结构的减反、减透作用意味着更多的光被捕获在非周期性 的纳米凹凸的PEDOT：PSS膜中。在370 nnl．800 am波长范围内，多层凹凸 结构薄膜C60／CuPc／PEDOT：PSS的光吸收明显比平面的强，说明活性层凹凸 薄膜结构具有更强的光捕获能力，这与PEDOT：PSS凹凸薄膜的光学性能是 相一致的。 3、本文详细研究了凹凸结构PEDOT：PSS对小分子太阳能电池性能的 影响，通过实验验证了凹凸结构PEDOT：PSS的引入可有效提高了器件的光 电性能。且由直径为200 nm的PS微球制备的凹凸结构器件的PCE最大， 达到了0．798％，相比于平面参考器件(尸C庐O．635％)提高了25．67％，相 比于由直径为500 nin的PS微球制备的凹凸结构器件(尸CE=O．733％)提 高了8．86％。凹凸结构器件性能的提高主要有两个原因：首先，纳米凹凸 结构器件增加了入射光在活性层中的光程，使得活性层捕获更多的光子， 导致更多的电子．空穴对产生；除此之外，PEDOT：PSS纳米凹凸结构薄膜表 面粗糙度的增大，增加CuPc／C60，CuPc／PEDOT：PSS和C60／阴极的接触面积， 使得电荷的分离效率以及载流子的传输／收集效率都得到了提高。 4、本文通过研究基于PEDOT：PSS凹凸薄膜的单空穴器件的电流一电压 性能，探讨了随机分布的纳米凹凸结构对空穴传输性能的影响。结果表明： 凹凸结构器件的空穴迁移率比等效平直器件的高。 关键词：有机太阳能电池，纳米随机凹凸结构，光俘获，光电转化效率 II 万方数据 太原理工大学硕士研究生学位论文 THE PERFORMANCE OPTIⅣⅡZATION OF ORGANIC S OLAR CELLS BY RAND0心—Ⅱ，Y AND IRREGULAI之LY EⅣ毋OSSED PEDOT：PSS NANOSTRUCTUI之E AB STRACT At Present，the major bottleneck of the development of OPV is the low photoelectric conversion efficiency(PCE)，which couldn’t reach the requirements of industrialization application．So，how to improve its PCE has become a hot research in academia and industry all over the world．In this work， we proposed a very simple，convenient and low cost technique to prepare a randomly and irregularly structured PEDOT：PSS buffer layer，and incorrporate such buffer layer into small molecule solar cell based on CuPc／C60 system．The research contents and results are shown as follows： 1．The nanostructured PEDOT：PSS films are fabricated on ITO／glass substrates by blending—spin coating method．The surface topography of the nanostructured PEDOT：PSS layer on ITO／glass substrate before and after depositing photoactive layers have been studied by Dektak XT probe profilometer and atom force microscope(AFM)，The results clearly indicate that some irregular nano—holes are randomly distributed within PEDOT：PSS layer， and the embossed feature can be extended to C60 layer to form some III 万方数据 万方数据 太原理工大学硕士研究生学位论文 bowl．shaped morphology