电极修饰层对Rubrene/C70有机太阳能电池性能的改善
有机太阳能电池（OSCs）具有工艺简单、材料众多、柔性、成本低、大面积等特点，成为研究热点。提高OSCs的功率转换效率是目前的研究重点，改善OSCs的电极接触是提高OSCs效率的有效手段。本论文制备了Rubrene/C70结构的OSCs，并研究了阳极修饰层和阴极修饰层对电池性能的改善。 1.研究了WO3对Rubrene/C70有机太阳能电池性能的改善。在ITO和Rubrene之间插入WO3作为阳极修饰层，制备了结构为ITO/WO3/Rubrene/C70/BCP/Al的OSCs，通过优化WO3的厚度研究了WO3对OSCs性能的改善及其作用机理。实验发现，随WO3厚度增加，器件的短路电流(Jsc)、开路电压(Voc)、填充因子(FF)、功率转换效率(PCE)和串联电阻(Rs)等性能参数先增加再减小。WO3的优化厚度为80nm，此时器件的PCE达到最高为1.03％，相应的Jsc、Voc、FF分别为2.81mA·cm-2、0.83V、43.85%，Rs为45.3Ω·cm2，对比没有WO3修饰层，器件的Jsc、Voc、FF和PCE分别提高了31%、137%、17%和268%，Rs降低了33%。 2.通过制备结构为ITO/ZnO/C70/Rubrene/MoO3/Al的OSCs，研究了ZnO作为阴极修饰层对Rubrene/C70有机太阳能电池性能的改善。通过优化ZnO的厚度研究了ZnO的工作机理。实验结果显示，随着ZnO厚度的变化，器件的Jsc、Voc、FF、PCE和Rs等性能参数呈现出了规律性变化，当ZnO层厚度为53nm时，器件PCE达到最高为1.13%，对应的Jsc、Voc、FF分别为2.82mA·cm-2、0.84V、45.86%，Rs为66.2Ω·cm2。与没有ZnO阴极修饰层的器件对比，器件最优时的Jsc、Voc、FF和PCE分别提高了49%、29%、17%和117%。Rs降低了56%。
有机太阳能电池;电极修饰层;氧化钨;氧化锌;电池性能
暨南大学
硕士
物理电子学
刘彭义
2016
中文
TM914.42;TM910.3
50
2017-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）