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热处理对不同溶剂制备的共混体系太阳电池性能影响

於黄忠 周晓明 邓俊裕

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热处理对不同溶剂制备的共混体系太阳电池性能影响

於黄忠, 周晓明, 邓俊裕

Annealing treatment effects on the performances of solar cells based on different solvent blend systems

Yu Huang-Zhong, Zhou Xiao-Ming, Deng Jun-Yu
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  • 本文以poly(3-hexylthiophene) (P3HT)为电子给体材料, -phenyl C61-butyric acid methyl ester (PCBM)为电子受体材料, 制备出不同溶剂形成的共混体系太阳电池.从薄膜的紫外—可见吸收光谱(UV-vis)、光致发光谱(PL)、原子力表面图形(AFM)等方面,分析了热处理对不同溶剂制备的共混体系太阳电池性能的影响.结果表明较高沸点的溶剂有利于P3HT:PCBM共混体系中P3HT的有序化排列,薄膜的紫外—可见吸收和光致发光增
    The solar cells based on different solvent blends of poly(3-hexylthiophene) (P3HT) and -phenyl C61-butyric acid methyl ester (PCBM) as acceptors are fabricated. Annealing treatment effects on the performances of solar cells based on different solvent blend systems are analyzed by UV-vis absorption spectroscopy and photoluminescence (PL) spectroscopy. The results show that high boiling point solvent leads to an enhanced P3HT ordering in the P3HT:PCBM blend system, and causes an increased incident light absorption and PL spectrum, which contributes to the enhancement of device performance. After 130 ℃ thermal annealing, The UV-Vis absorption, PL spectrum and the performance of the device are further enhanced. The performance of the device prepared with low boiling point chloroform solvent increases obviously after thermal annealing. The solar cell prepared with chlorobenzene solvent after 130 ℃ thermal annealing achieves an open circuit voltage(Voc)of 0.57 V, short circuit current density(Isc)of 8.74 mA/cm2, fill factor (FF ) of 59.2% and power conversion efficiency (PCE) of 2.95% under 100 mW/cm2 air-mass 1.5 solar simulator illumination.
    • 基金项目: 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室(批准号:2010KB20),华南理工大学广东省大学生创新实验项目(批准号:S1010561076)和中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室(批准号:0907K5)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-08-14
  • 修回日期:  2010-09-25
  • 刊出日期:  2011-07-15

热处理对不同溶剂制备的共混体系太阳电池性能影响

  • 1. (1)华南理工大学物理系,广州 510640; (2)华南理工大学物理系,广州 510640;中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室,广州 510632;中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室,广州 510632
    基金项目: 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室(批准号:2010KB20),华南理工大学广东省大学生创新实验项目(批准号:S1010561076)和中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室(批准号:0907K5)资助的课题.

摘要: 本文以poly(3-hexylthiophene) (P3HT)为电子给体材料, -phenyl C61-butyric acid methyl ester (PCBM)为电子受体材料, 制备出不同溶剂形成的共混体系太阳电池.从薄膜的紫外—可见吸收光谱(UV-vis)、光致发光谱(PL)、原子力表面图形(AFM)等方面,分析了热处理对不同溶剂制备的共混体系太阳电池性能的影响.结果表明较高沸点的溶剂有利于P3HT:PCBM共混体系中P3HT的有序化排列,薄膜的紫外—可见吸收和光致发光增

English Abstract

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