化学键合多缆型聚合物太阳能电池杂化材料的合成及性能研究

聚合物太阳能电池要实现商业化,必须有较高的光电转换效率和较好的电池稳定性。但是目前聚合物太阳能电池光电转换效率普遍偏低, 小型器件的效率均在8%以下,大面积则更低, 性能也不稳定。从材料的角度来看, 光电转换效率低的原因主要表现在光谱响应与太阳光不匹配和载流子迁移率低两个方面。 本课题在材料设计中引入化学键合多缆的理念, 拟合成一系列以化学键连接的共轭聚合物-无机半导体或碳纳米管阵列太阳能电池杂化材料。 期望同时解决目前聚合物太阳能电池材料所存在的光谱响应与太阳光不匹配和载流子迁移率低的问题，发展具有自主知识产权的聚合物太阳能电池杂化材料。并且通过对所合成材料的光物理、热性能和电化学性能等进行综合分析研究，筛选出性能优良的杂化材料制作单层聚合物本体异质结太阳能电池模型，研究其光电转换性能。并对电极材料、器件结构和制作工艺进行优化，制作出高效率单层太阳能电池器件。