溶液加工型叠层结构有机光伏电池研究

高分子薄膜太阳能电池因其重量轻、制备工艺简单、成本低以及可制备在柔性衬底上等优点而倍受关注。同商业化硅太阳能电池相比,目前高分子薄膜太阳能电池的能量转换效率偏低。高分子薄膜光伏电池存在的主要问题是单一共轭聚合物吸收光谱比较窄、无法充分利用太阳光，限制了电池效率的提高。由具有不同带隙的共轭聚合物组成的叠层电池结构可有效改善吸收对太阳光谱的覆盖，同时能降低载流子带内能量损失，提高光伏电池的能量转换效率。透明的、能级匹配的中间电极和性能匹配的子电池是实现高效率叠层电池的关键。鉴于此，本项目从设计制备叠层结构聚合物光伏电池的角度出发，探索叠层聚合物光伏电池结构中光子的有效捕获和降低能量损失的物理机制；设计制备高电导、高透光率叠层电池用复合中间电极，利用中间电极构建子电池内建电场和提高电荷收集效率；解决子电池间的光吸收和光生电流匹配的问题，力争使溶液加工型有机光伏电池的效率超过7%。