資料介紹
自從人們發(fā)現(xiàn)處于基態(tài)非簡并態(tài)的共軛聚合物與富勒烯之間有光誘導電子轉(zhuǎn)移發(fā)生以來【1,2j,這些材料已經(jīng)被考慮應(yīng)用于制作大面積的可折疊的太 陽能電池_3.4J.這些工作引起了人們的極大興趣 ,受到各國科學家極大的關(guān)注 .美國、日本、歐共體等給予了大量的投入,歐共體還聯(lián)合起來組成了太陽能電池研究所進行研究和開發(fā) .第一代有機太 陽能電池是 P/N型異質(zhì)結(jié)二極管 ,由電子給體分子組成 的 P型薄膜和電子受體組成 的 N型薄膜來共同構(gòu)成 .形態(tài)象三明治一 樣(圖 1).兩種有機薄膜構(gòu)成的平面異介質(zhì)引起了整流作用 ,光電流和 PV效應(yīng)L5.6J,但是 ,正是 由于其平面 的幾何界面 ,限制了給體與受體之間的相互作用 ,使得 .,值 比較小 .通過直接將 P型共軛 聚合物與 N型富勒烯混合組成 復合物 ,可以有效提高 .,值L7』.國內(nèi)黃紅敏等L9J研究 了 P型共軛聚合物與 N型富勒烯混合組成復合物也得到了光電轉(zhuǎn)換效率提高的結(jié)果 .這種復合物組成的“主體異質(zhì)結(jié)”電池 ,仍然受幾個關(guān)鍵因素的影響 :(1)共軛聚合物與富勒烯的兼容性是決定混合物物理形態(tài)的關(guān)鍵因素 .相分離與富勒烯 的簇效應(yīng)的出現(xiàn),都會降低給體分子與受體分子之間的相互作用_1.(2)這種裝置中,光電流的傳輸與空穴傳輸 的平衡是非常重要 的,對于經(jīng)過給體的空穴傳輸和經(jīng)過受體的電子傳輸 ,一個真正 的雙 向通道是 必須 ,而簇 效應(yīng) 會 導致 在 P.N之 間 出現(xiàn) 真 空 , 從而影響了電荷的傳輸。
? 有機 太 陽 能 電 池 的 功 效 主 要 取 決 于 兩 個 基 本 的 過程 ·10j:光致電子空穴對的產(chǎn)生 以及它們 向電極 的傳輸 .為了獲得更高的功效,超快 的光誘導電子轉(zhuǎn)移和非常慢的電子返回是必須的條件.只有這樣才能形成有效的電荷分離態(tài) .共軛聚合物可以分成兩類:(1)處于基態(tài)簡并態(tài)的聚合物,例如聚乙炔 .(2)處于基態(tài)非簡并態(tài)的聚合物 ,例如 PPV(圖2).
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