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不同受体对PTB7聚合物太阳能电池的性能影响的研究
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:《光谱学与光谱分析》
  • 时间:0
  • 分类:TM914.4[电气工程—电力电子与电力传动]
  • 作者机构:[1]北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室,北京100044, [2]北京交通大学光电子技术研究所,北京100044
  • 相关基金:教育部博士点基金项目(20130009130001,20120009130005);教育部博士点基金项目资助; 国家自然科学基金项目(11474018,51272022,61575019); 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2012JBZ001); 国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2013AA032205)
中文摘要:

使用两种或者更多种类的富勒烯衍生物作为受体可以使poly(3-己基噻吩)(P3TH)系的混合异质结太阳能电池效率明显提升。这样的提升源于当受体使用富勒烯多重加合物的最低未占轨道(LUMO)提升而使其开路电压升高。虽然其他聚合物也同样能获得高的开路电压,但是大多数的聚合物却不像P3TH一样获得性能提升,在与像苯基-C61-丁酸甲酯(bis-PCBM)或者the indene-C60 bis-adduct(ICBA)混合后表现出下降的光电流。在此,我们研究这些性能改变的原因。使用[6,6]-苯基C70-丁酸甲酯(PC70BM),ICBA和bis-PC70BM作为受体并且PTB7作为给体,其结构为:ITO/PEDOT:PSS/活性层/LiF/Al,聚合物太阳能电池的表现的性能分别为7.29%,4.92%和3.33%。性能的改变可能主要归因于不同受体影响器件激子产生和电荷收集。

英文摘要:

The application of fullerenes with two or more adducts as acceptors has greatly enhanced the performance of bulk-heterojunction solar cells with poly(3-hexylthiophene)(P3HT) as the donor.The enhancement is caused by a substantial increase in the open-circuit voltage due to a rise in the fullerene lowest unoccupied molecular orbital(LUMO) level when going from monoadducts to multiadducts.While the increase in the open-circuit voltage is obtained with many different polymers,most polymers other than P3 HT show a substantially reduced photocurrent when blended with fullerene multi-adducts such as bis adduct of Phenyl-C61-butyric acid methyl ester(bis-PCBM) or the indene-C60 bis-adduct(ICBA).Here we investigate the reasons for this change in performance of polymer solar cells(PSCs) based on[6,6]-phenyl C70-butyric acid methyl ester(PC70BM),ICBA and bis-PC70 BM as the acceptors and poly[[4,8-bis[(2-ethylhexyl)oxy]benzo[l,2-b:4,5-b']dithiophene-2,6-diyl][3-fluoro-2-[(2-ethylhexyl)carbonyl]thieno[3,4-bJthiophenediyl]](PTB7)as the donor.The cell configuration is ITO/PEDOT:PSS/active layer /LiF/Al.The PSCs with PC70 BM,ICBA and bis-PC70 BM show PCEs of 7.29%,4.92%and 3.33%,respectively.The change of performance of the PSCs could be mainly attributed to the different excition generation and charge collection of PSCs employing different fullerene multi-adducts as acceptors.

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642