非晶/结晶共混对聚合物光伏电池性能的影响

• 作者: 彭瑞祥 沈薇 王命泰 耿宏伟 郭颖 陈冲
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 聚(3-己基噻吩) 二氧化钛 共轭聚合物 光伏电池
• 年，卷（期）: 2009,（9）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 6582-6589
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.09.114

摘要

以局域规整聚(3-己基噻吩)(P3HT)制备了TiO2/聚合物型双层结构光伏电池.利用稳态电流-电压测试和动态强度调制光电压谱,结合差热分析、吸收光谱和荧光光谱,研究了非晶支化聚亚乙基亚胺(BPEI)作为P3HT膜层的添加成分对TiO2/P3HT双层电池性能的影响.由于P3HT链的高结晶性,使得TiO2/P3HT界面接触不好,导致电池性能差.当在P3HT中共混重量比WBPEI/P3HT=1%～5%的BPEI时,电池性能得到显著改善;尤其是当WBPEI/P3HT=1%时,电池表现出近0.8 V的开路电压和20 μA/cm<'2>的短路电流.结果表明BPEI对电池性能的影响不是源于P3HT-BPEI共混体系光学性能的变化,而主要是由于其改变了TiO2/P3HT界面接触性能.BPEI对TiO2/P3HT界面接触有两个相互竞争的影响,这取决于P3HT-BPEI共混体系的组成.一方面,通过降低P3HT的结晶度和增强与TiO2表面的相互作用,改善P3HT链在TiO2表面的附着;另一方面,当BPEI含量过高时,BPEI在TiO2表面的附着量将增加,反而会阻碍P3HT与TiO2表面的接触.良好的TiO2/P3HT界面接触有利于提高激子的界面分离效率、光生电子的寿命和电池效率.本文结果有望为聚合物光伏电池性能的改善提供新的认识和方法.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈冲	中国科学院等离子体物理研究所	15	79	6.0	8.0
2	郭颖	中国科学院等离子体物理研究所	24	275	9.0	16.0
3	沈薇	中国科学院等离子体物理研究所	5	6	1.0	2.0
4	彭瑞祥	中国科学院等离子体物理研究所	3	3	1.0	1.0
5	王命泰	中国科学院等离子体物理研究所	7	79	2.0	7.0
14	耿宏伟	中国科学院等离子体物理研究所	1	1	1.0	1.0