本文就无机半导体纳米晶P共轭聚合物太阳能电池的结构、性能及国际上的研究进展作一介绍,同时结合我们实验室的部分研究工作,重点讨论纳米粒子的种类、形貌、制备方法以及它在聚合物材料中的含量和分散性等对电池性能的影响。
聚合物异质结光电池的结构和基本工作原理目前聚合物异质结光电池主要有两类结构:(1)受体_给体材料依次被涂敷在阳极表面形成双层或多层异质结;(2)把给体_受体材料混合在一起,在整个器件内形成单层共混型异质结体系首次报道了双层单异质结有机太阳能电池。
电池内的给体_受体界面为激子的有效分离提供了条件,光伏性能明显优于单层有机光电池。然而由于有效的电荷分离只发生在异质结界面附近,远离界面处产生的激子可能在扩散到界面前就被重新复合,其光电转换效率仍然受到较大的限制。
整个转移过程在10 s内完成,较光荧光辐射跃迁快3 4个数量级有效地阻止了光激发元的发光复合,其电子转移和电荷分离的光量子效率接近100%.
此外,由于给体与受体各自形成连续相,电子与空穴可分别在各自相中输运并在相应的电极上收集,降低了光生载流子的复合几率。
为了进一步优化器件性能,俞钢等用溶解性更好的C共混获得了均匀成膜的复合体。
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