通过界面优化和增强光吸收实现高效聚合物太阳电池的研究

项目名称： 通过界面优化和增强光吸收实现高效聚合物太阳电池的研究

项目编号： No.60906032

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 吴宏滨

作者单位： 华南理工大学

项目金额： 22万元

中文摘要： 针对聚合物本体异质结太阳电池开路电压明显低于理论值的情况，通过在聚合物太阳电池活性层-电极(包括阳极和阴极)界面引入带有极性基团的共轭聚合物薄层或者电介质层，利用共轭聚合物薄层在界面上形成和器件的内建电场方向一致的电偶极矩及电介质层能够有效阻挡载流子反向输运的特性，探索增强聚合物本体异质结太阳电池的开路电压的新方法和新途径，解决基于窄带隙聚合物电子给体材料的太阳电池不能同时兼得高的开路电压和高的短路电流密度的难题，为进一步提高聚合物光伏器件的性能提供器件物理和器件工程方面的思路。同时，针对多层器件的特点，通过光学模型理论模拟和实验验证相结合的办法，研究不同光学参数和厚度对器件中活性层光吸收的影响，并提出优化太阳光利用的解决方案。通过材料设计、器件设计、光学设计和实验条件优化，获得高性能的聚合物太阳电池原型器件(能量转化效率超过6%)，为今后的工作打下基础。

中文关键词： 聚合物太阳电池；界面修饰；光学模拟；开路电压；光吸收

英文摘要：

英文关键词： Polymer Solar Cells；Interface Modification；Optical Simulation；Open-circuit Voltage；Optical Absorption