P3HT/PCBM太阳能电池的研究进展

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作者 秦元成 冷莎 +3 位作者 李明俊 陈科信 谢宇 钱莉民 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第23期23-27,31,共6页

从活性层中给体和受体材料的改进、添加剂的影响以及器件制备工艺过程中的改进3个方面对太阳能电池光电转换效率的影响出发,综述了近年来基于C60衍生物(PCBM)/聚己基噻吩(P3HT)的聚合物太阳能电池的研究进展,并对各种改进方法进行了分析... 从活性层中给体和受体材料的改进、添加剂的影响以及器件制备工艺过程中的改进3个方面对太阳能电池光电转换效率的影响出发,综述了近年来基于C60衍生物(PCBM)/聚己基噻吩(P3HT)的聚合物太阳能电池的研究进展,并对各种改进方法进行了分析,最后从提高电池光电转换效率的几个方面阐述了该领域进一步发展的重点、趋势及前景。 展开更多

关键词 聚合物太阳能电池 pcbm/p3ht 光电转换效率

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退火对活性层P3HT:PCBM性能的影响 被引量：3

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作者 张亚萍 张建军 +2 位作者 李文杰 耿新华 赵颖 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期220-224,共5页

采用匀胶机旋涂成膜的方法在手套箱中制备了P3HT:PCBM薄膜,详细研究了退火处理对薄膜的吸收、晶体结构以及表面形貌的影响,并全面阐述了它们之间的联系。结果发现退火后薄膜的吸收增强,吸收峰的峰位有所红移,通过XRD测试研究表明是因为... 采用匀胶机旋涂成膜的方法在手套箱中制备了P3HT:PCBM薄膜,详细研究了退火处理对薄膜的吸收、晶体结构以及表面形貌的影响,并全面阐述了它们之间的联系。结果发现退火后薄膜的吸收增强,吸收峰的峰位有所红移,通过XRD测试研究表明是因为薄膜出现了不同程度的晶化,主要是P3HT发生了部分晶化。对表面形貌进一步研究发现退火后薄膜的表面粗糙度有所增加,并形成了一定清晰可见的互穿网络,薄膜发生品化,使薄膜性能得到大大改善。将优化得到的材料用于太阳电池中,电池结构为glass/ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Al,在AM1.5,100mW/cm^2条件下测试获得电池效率1.41%。 展开更多

关键词 p3ht pcbm 退火 吸收 晶体结构 形貌

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P3HT∶PCBM薄膜成膜过程对聚合物太阳能电池性能的影响 被引量：6

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作者 周建萍 陈晓红 徐征 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2684-2687,共4页

P3HT：PCBM薄膜的快速和缓慢成膜过程能显著的改变异质结聚合物太刚能电池性能。通过调节旋转时间以及薄膜退火前的间隔时间，研究了P3HT：PCBM混合薄膜缓慢生长所需最佳时间。结果表明，在转速800r·min^-1下旋涂薄膜，经过50-80s... P3HT：PCBM薄膜的快速和缓慢成膜过程能显著的改变异质结聚合物太刚能电池性能。通过调节旋转时间以及薄膜退火前的间隔时间，研究了P3HT：PCBM混合薄膜缓慢生长所需最佳时间。结果表明，在转速800r·min^-1下旋涂薄膜，经过50-80s的旋涂，接着放置样品薄膜30min以上，然后再对薄膜进行退火处理，电池效率可以达到3％以上，而快速成膜的电池效率只有1．8％左右。合理的P3HT和PCBM相分离促进了相应载流子的跳跃和传输，是提高电池效率的根本原闪。研究结果为准确掌控缓慢生长的混合薄膜提供了时间窗口。 展开更多

关键词 聚合物太阳能电池 p3ht∶pcbm薄膜 快速成膜 缓慢成膜

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基于P3HT∶PCBM聚合物太阳电池阳极减反膜的设计与制备 被引量：1

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作者 朱冰洁 刘桂林 +4 位作者 严慧敏 郭颖 朱华新 李帅 李果华 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2052-2056,2069,共6页

以薄膜光学的相关理论、太阳辐射的能量分布与P3HT的吸收光谱为理论基础,设计出在400～1100 nm范围的超宽带减反膜系,并利用真空电子束蒸发的方法在玻璃基底上蒸镀减反膜,将玻璃基底在400～1100 nm波段的透过率提高了3%～5%,光子通量增... 以薄膜光学的相关理论、太阳辐射的能量分布与P3HT的吸收光谱为理论基础,设计出在400～1100 nm范围的超宽带减反膜系,并利用真空电子束蒸发的方法在玻璃基底上蒸镀减反膜,将玻璃基底在400～1100 nm波段的透过率提高了3%～5%,光子通量增加了3%。接着,将减反膜应用到以P3HT和PCBM为本体异质结的聚合物太阳电池的阳极上,得到了具有阳极减反膜的聚合物太阳电池。经过对比测试分析,具有阳极减反膜的太阳电池效率比普通电池提高了3.23%,与光子通量提高值较为符合,这一结论为聚合物太阳电池效率的进一步提高提供了一个可行的方法。 展开更多

关键词 聚合物太阳电池 p3ht∶pcbm 减反膜 光电转换效率

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Fe_3O_4纳米粒子对P3HT∶PCBM电池的影响 被引量：1

5

作者 王丽娟 范思大 +3 位作者 张梁 张沛沛 李占国 孙丽晶 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1410-1416,共7页

为了提高太阳能电池的性能,研究磁性纳米粒子在外加磁场的作用下对聚合物太阳能电池有源层P3HT∶PCBM成膜及太阳能电池性能的影响。本文采用热分解法制备了磁性Fe_3O_4纳米粒子,将不同质量分数的Fe_3O_4纳米粒子掺入到P3HT∶PCBM溶液中... 为了提高太阳能电池的性能,研究磁性纳米粒子在外加磁场的作用下对聚合物太阳能电池有源层P3HT∶PCBM成膜及太阳能电池性能的影响。本文采用热分解法制备了磁性Fe_3O_4纳米粒子,将不同质量分数的Fe_3O_4纳米粒子掺入到P3HT∶PCBM溶液中,旋涂后在外加磁场的作用下自组成膜。通过TEM、XRD对制备的Fe_3O_4纳米粒子进行表征,并利用偏光显微镜、原子力显微镜对成膜质量进行探究。结果表明,采用热分解法制备的Fe_3O_4纳米粒子直径在10 nm左右,在外加磁场作用下,Fe_3O_4纳米粒子对成膜有一定的调控作用。当Fe_3O_4纳米粒子掺杂质量分数为1%时,太阳能电池器件的开路电压增加3.77%,短路电流增加24.93%,光电转换效率提高7.82%。 展开更多

关键词 FE3O4纳米粒子 聚合物太阳能电池 表面形貌 p3ht∶pcbm

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复合阴极Ag/LiF/Al对P3HT:PCBM太阳能电池性能的影响

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作者 周建萍 陈晓红 徐征 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1865-1868,共4页

在P3HT∶PCBM聚合物太阳能电池的阴极LiF/Al中引入纳米结构的银膜组成Ag/LiF/Al复合阴极,太阳能电池的光电流能显著提高。在AM1.5G和100mW.cm-2的模拟太阳光照射下,当银膜厚度为4纳米时,优化的太阳能电池的光电流要比只有LiF/Al的参比... 在P3HT∶PCBM聚合物太阳能电池的阴极LiF/Al中引入纳米结构的银膜组成Ag/LiF/Al复合阴极,太阳能电池的光电流能显著提高。在AM1.5G和100mW.cm-2的模拟太阳光照射下,当银膜厚度为4纳米时,优化的太阳能电池的光电流要比只有LiF/Al的参比太阳能电池高20%以上。研究表明,纳米银膜产生的表面等离子体效应是增强聚合物太阳能电池光电池的主要原因。不过,银膜修饰的太阳能电池填充因子和开路电压要比参考电池低,最终使该类型电池效率降低。在银膜处增加的载流子复合可能是导致电池填充因子、开路电压和能量转化效率降低的重要原因。 展开更多

关键词 聚合物太阳能电池 p3ht∶pcbm薄膜 表面等离子体效应 纳米结构银膜

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ZnO纳米纤维的引入对P3HT/PCBM电池光电性能的影响 被引量：1

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作者 温明菊 张笑健 +4 位作者 郑永嘉 郑曼 李承伦 刘雪 吴素娟 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第5期47-50,共4页

探索了在空气中纺丝法制备高效率ZnO纳米纤维:P3HT:PCBM杂化太阳能电池的方法(简称ZnO:P3HT:PCBM电池),通过调控ZnO纳米纤维的纺丝时间,制备了效率达到2.94%的ZnO:P3HT:PCBM杂化太阳能电池.系统研究了纳米纤维的制备时间对电池光电性能... 探索了在空气中纺丝法制备高效率ZnO纳米纤维:P3HT:PCBM杂化太阳能电池的方法(简称ZnO:P3HT:PCBM电池),通过调控ZnO纳米纤维的纺丝时间,制备了效率达到2.94%的ZnO:P3HT:PCBM杂化太阳能电池.系统研究了纳米纤维的制备时间对电池光电性能的影响,采用扫描电镜(SEM)、电化学阻抗分析研究了ZnO纳米纤维的微观形貌及电池中的载流子传导特性. 展开更多

关键词 ZnO纳米纤维 ZNO p3ht pcbm电池 载流子寿命 光电性能

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NPB修饰层提升聚合物太阳电池的性能

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作者 申智利 李海蓉 +2 位作者 刘肃 蒲年年 马国富 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期137-141,共5页

将广泛用于光伏器件的有机材料二胺(NPB)应用到光电器件中,是一种新的提升器件性能的思路。基于NPB材料的空穴传输特性,以3-己基噻吩的聚合物(P3HT)和富勒烯衍生物(PCBM)作为活性层,制备了不同阳极修饰层的太阳电池,研究了NPB修饰层对... 将广泛用于光伏器件的有机材料二胺(NPB)应用到光电器件中,是一种新的提升器件性能的思路。基于NPB材料的空穴传输特性,以3-己基噻吩的聚合物(P3HT)和富勒烯衍生物(PCBM)作为活性层,制备了不同阳极修饰层的太阳电池,研究了NPB修饰层对器件性能的影响。通过光照和黑暗条件下电学特性的比较以及拟合计算,分析了NPB修饰层对性能影响的内在原因,并对其厚度做了优化。结果表明:NPB厚度为5 nm时,器件的短路电流、开路电压和填充因子都有所提高。NPB修饰层可以改善界面接触,提高空穴的收集效率。 展开更多

关键词 NpB p3ht pcbm 体异质结 阳极修饰 聚合物太阳电池

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采用高传导率银铜镍网格电极的柔性聚合物太阳能电池 被引量：2

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作者 杨少鹏 柴老大 +4 位作者 李占峰 刘贤豪 邹竞 李晓苇 傅广生 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期210-214,共5页

采用一种新的阳极材料:银、铜、镍的复合金属网格阳极,利用旋涂法制成了活性层为P3HT(poly(3-hexylthiophene))∶PCBM([6,6]-phenylC61-butyricacidmethylester)的柔性衬底聚合物太阳能电池。制备了5种不同结构的柔性聚合物太阳能电池器... 采用一种新的阳极材料:银、铜、镍的复合金属网格阳极,利用旋涂法制成了活性层为P3HT(poly(3-hexylthiophene))∶PCBM([6,6]-phenylC61-butyricacidmethylester)的柔性衬底聚合物太阳能电池。制备了5种不同结构的柔性聚合物太阳能电池器件,将采用新型阳极材料的柔性衬底聚合物太阳能电池与传统ITO(Indium tin oxide)阳极的柔性衬底聚合物太阳能电池进行对比,发现新型阳极材料所制成的器件性能得到大幅度的提高,其电池器件在50 mW/cm2强度光照下,开路电压(Voc)为0.54 V,短路电流密度(Jsc)为5.39 mA/cm2,能量转换效率为2.060%。 展开更多

关键词 合金网格 阳极 p3ht∶pcbm 柔性聚合物 太阳能电池 能量转换效率

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基底温度对喷涂技术制备大面积有机太阳能电池性能的影响 被引量：1

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作者 胡雪花 李福山 +1 位作者 吴朝兴 郭太良 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1641-1645,共5页

以聚3-己基噻吩(P3HT)和富勒烯衍生物(PCBM)体系的有机太阳能电池器件为基础,采用喷涂法制备了有机太阳能电池的空穴传输层和有机功能层,研究了基底温度对薄膜的形貌和器件性能的影响,并采用喷涂技术制备了一面积为11.2 cm2的大面积有... 以聚3-己基噻吩(P3HT)和富勒烯衍生物(PCBM)体系的有机太阳能电池器件为基础,采用喷涂法制备了有机太阳能电池的空穴传输层和有机功能层,研究了基底温度对薄膜的形貌和器件性能的影响,并采用喷涂技术制备了一面积为11.2 cm2的大面积有机太阳能电池器件。研究发现,随着基底温度的升高,薄膜的粗糙度下降,吸收率提高,当基底温度为130℃时器件的性能最优,面积为25 mm2的器件的能量转换效率为2.09%。将多个独立的小面积电池进行串联和并联,制备了有效面积为11.2 cm2的大面积有机太阳能电池组件,其能量转换效率为1.83%,在面积增大44.8倍的情况下,效率仅损失不到13%。 展开更多

关键词 喷涂 有机太阳能电池 p3ht∶pcbm 大面积 串并联

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聚合物太阳能电池中石墨烯量子点掺杂材料的优化 被引量：3

11

作者 孙强 范思大 +4 位作者 董金鹏 苏和平 王丽娟 李占国 曲轶 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1137-1145,共9页

采用溶剂热法,以氧化石墨烯为前驱体制备了石墨烯量子点(GQDs),将不同制备条件和质量分数的GQDs掺杂到聚3-己基噻吩和[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM∶P3HT)中作为敏感层制备了太阳能电池器件。实验结果表明,敏感层掺杂0.2%质量分数的GQD... 采用溶剂热法,以氧化石墨烯为前驱体制备了石墨烯量子点(GQDs),将不同制备条件和质量分数的GQDs掺杂到聚3-己基噻吩和[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM∶P3HT)中作为敏感层制备了太阳能电池器件。实验结果表明,敏感层掺杂0.2%质量分数的GQDs时,太阳能电池光电转换效率较未掺杂器件提高了16.45%。敏感层掺杂反应时间4 h和温度220℃制备的GQDs,获得低粗糙度和高紫外可见光吸收强度的敏感层薄膜,制备的太阳能电池器件光电转换效率为1.34%,较未掺杂GQDs器件提高了12.60%。因此,GQDs适宜的制备条件和掺杂浓度可以提高太阳能电池器件的光电转换效率。 展开更多

关键词 石墨烯量子点 敏感层p3ht∶pcbm 聚合物太阳能电池 表面粗糙度 UV-Vis吸收光谱

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喷涂法制备大面积倒置聚合物光伏器件

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作者 刘智勇 徐文涛 +1 位作者 王宁 杨小牛 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1423-1427,共5页

采用喷涂工艺制备了结构为ITO/ZnO/P3HT∶PCBM/V2O5/Ag(P3HT:聚噻吩;PCBM:6,6-苯基-C61-丁酸甲酯)的大面积倒置光伏器件,有效面积为1.0×1.1 cm2。光谱测试结果表明,退火处理后,P3HT∶PCBM薄膜吸收显著增强,并且产生一定程度的红移... 采用喷涂工艺制备了结构为ITO/ZnO/P3HT∶PCBM/V2O5/Ag(P3HT:聚噻吩;PCBM:6,6-苯基-C61-丁酸甲酯)的大面积倒置光伏器件,有效面积为1.0×1.1 cm2。光谱测试结果表明,退火处理后,P3HT∶PCBM薄膜吸收显著增强,并且产生一定程度的红移。采用ZnO和V2O5代替LiF和PEDOT∶PSS(聚(3,4-乙撑二氧噻吩)∶聚苯乙烯磺酸盐)作为器件修饰层,避免了PEDOT∶PSS对ITO的腐蚀和LiF潮解,采用Ag代替Al作为金属背电极避免了Al被氧化。经过后退火处理器件的效率从1.1%提升至1.65%。器件的稳定性相对于传统结构有了大幅提升,8周后器件效率只衰减10%。 展开更多

关键词 喷涂 聚合物光伏器件 p3ht∶pcbm ZNO纳米粒子

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