[00123419]柔性有机太阳能电池制备工艺改进方法

本项目选择具有适宜于柔性PET衬底的TIPD与VTIPO作为柔性聚合物太阳能电池的电子和空穴传输层,探索选择具有较宽光谱吸收,较高的载流子迁移率的给/受体材料体系,提高器件对入射太阳光的利用率。优化薄膜的成膜工艺、厚度、形貌等参数,寻找改善器件能量转换效率的新方法与途径,优化有机太阳能电池器件结构,提高有机太阳能电池效率。制备了结构为FET/ITO/TIPD/ P3HT：PCBM/VTIPO/Ag的柔性有机聚合物太阳能电池,系统的分析了器件内部深入研究器件内部影响激子形成、激子分离产生电子空穴对、及载流子传输各过程的各种物理机制,尤其是电子向电极运动过程中湮灭和复合过程的机理研究。 已完成适宜于柔性有机太阳能电池的电子及空穴传输材料体系,分别是三异丙氧基氧化钒（VTIPO）作为制备VOx层的前驱体以及TIPD作为氧化钛TiO2的前驱体材料,系统的研究了各种热退火条件下的成膜质量以及电学与光学特性：获得了适宜于制备柔性有机聚合物光敏层的超声喷涂制备工艺,优化了成膜条件及工艺,在柔性基底上获得了均一高质量的光敏层薄膜：较为系统的研究了两种电荷传输层在柔性有机聚合物太阳电池的界面传输特性,尤其是载流子向电极运动过程中湮灭和复合过程的物理机制。我们采用适宜于柔性器件制备的TIPD与VTIPO作为电子和空穴传输层,其具有良好的成膜性及电学与光学特性,特别是在低温下具有高的载流子迁移率与高透过率,使其较为适宜于PET衬底的柔性聚合物太阳电池：由于采用柔性FET作为有机聚合物太阳电池的极低,传统的旋涂工艺不适宜于非刚性的FET衬底进行功能层的成膜,我们采用超声喷涂工艺进行喷涂成膜,获得了高质量的光敏层薄膜,此方法不仅适宜于实验室小尺寸的柔性有机太阳能电池,也适用于将来大面积柔性有机太阳能电池的制备,为未来的大面积柔性有机太阳能电池的商业化应用提供了一种技术解决方案。