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有机体异质结太阳电池的数值模拟

肖峰 , 袁士涛 , 黄志祥 , 吴先良

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2015.03.018

引入了一种可以直观展现出聚合物体异质结太阳能电池伏安特性的数值模型,该模型主要研究由双分子复合以及温度和电场效应下自由载流子产生的机制.该机理在聚合物材料中得到很好的体现,材料中空间电荷效应只起到微弱的作用,从而在模型中形成相对恒定的电场.此外,在短路条件下只有7%的自由载流子由于双分子复合而消失.理论模型及结果表明在PPV/PCBM太阳能电池中随着空穴迁移率的增加和减少受体0.5电子伏特将得到5.5%的最高转换效率.

关键词: 光电子学 , 有机太阳能电池 , 体异质结 , 数值模拟 , 载流子 , 迁移率

溶液加工条件对聚合物体相异质结太阳能电池性能的影响

王丽娟 , 张伟 , 秦海涛 , 陈金星 , 李佳明 , 李野 , 宋贵才 , 张龙

液晶与显示 doi:10.3788/YJYXS20132804.0521

由于有机太阳能电池具有成本低、易加工、可以制作在柔性衬底上等优点备受人们关注.文中采用了溶液旋涂的加工方法,研究了基于聚3-乙基噻吩(P3HT)与富勒烯衍生物(PCBM)共混的有机聚合物体相异质结太阳能电池.在大气条件下完成了器件的制备与测试,通过旋涂条件、质量分数、退火条件等优化提升了器件的光电特性,获得开路电压(Voc)为0.62 V,短路电流密度(Jsc)为14.97 mA/cm2,填充因子(FF)为42.21%,电池效率(PCE)为3.92%的高效聚合物体相异质结太阳能电池.因此,通过对溶液加工条件的优化,可以提高薄膜质量,促进载流子传输和分离的能力.不仅可以提升有机聚合物体相异质结太阳能电池的效率,也为推进有机太阳能电池的量产化奠定了基础.

关键词: P3HT∶PCBM聚合物 , 体异质结 , 太阳能电池 , 溶液加工

本体异质结有机太阳能电池的短路电流数值模拟与分析

刘伟 , 王海燕 , 魏富鹏 , 叶方德 , 葛珍珍 , 付明明 , 姚宁 , 郝应心

材料导报

利用数值方法研究了以P3HT∶PCBM为活性材料的本体异质结有机太阳能电池的短路电流密度与带隙宽度、活性层厚度以及温度的关系.结果表明:短路电流密度随带隙宽度的增大呈线性增大;随活性层厚度的增加呈抛物线分布,在160 nm附近短路电流密度有最大值;随温度升高呈线性增大趋势.

关键词: 本体异质结 , 短路电流密度 , 数值模拟

活性层优化对有机小分子太阳能电池的影响

孙学峰 , 李光 , 崔运超 , 刘大超 , 杨少鹏

人工晶体学报

首先制备了给体(AlPcCl)和受体(C70)比例为1∶1的电池器件并采用不同的温度对电池进行退火处理,发现在120℃的温度下退火电池器件的性能最好,器件的转换效率从2.28%提高到2.47%,增加了8.3%.为进一步优化电池器件的性能,制备了在相同的活性层厚度下不同的给受体比例的电池器件,发现在给受体的厚度之比为1∶5时器件性能最好,电池开路电压为0.8V,短路电流为10.21 mA/cm2,填充因子为46.04%,转换效率为3.71%.

关键词: 小分子太阳能电池 , 体异质结退火 , 光电性能

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