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有机太阳能电池 论文


读有机太阳能电池有感
随着工业的发展和科技的进步,人们的生活变得越来越好,但是 却加速了地球上不可再生能源(煤、石油、天然气)的急剧减少,同时 这三大传统能源的过量使用, 已经对人们的日常生活环境造成了严重 的影响,酸雨、温室效应和由此引发的一系列环境污染问题、以及化 石能源的不可再生性所带来的能源危机问题, 已经使人们意识到了传 统能源的危害性和对新能源的迫切需求。 所以人们急需找到一种可再 生、 绿色能源来代替不可再生能源,于是便出现了许多新能源,如太阳 能、风能、核能等。其中,太阳能取之不尽用之不竭,并且有清洁性与 可再生性,所以近年来太阳能电池成为人们研究的重点,各国在太阳 能电池等清洁能源领域投入了大量的人力、物力和财力。太阳能电池 按材料分为无机和有机太阳能电池。 无机太阳能电池发展的已经比较 成熟,实现量产了,效率也比较高,但是无机太阳能电池有成本太高, 生产工艺复杂等缺点,所以人们开始研究有机太阳能电池。 有机太阳能电池因具有绿色环保、材料重量轻、加工性好、低成 本、制备工艺简单及可实现大面积生产等优点,是实现大规模利用太 阳能发电的重要途径。然而,传统的有机太阳能电池稳定性较差,有 机聚合物载流子迁移率较低,为了优化器件性能和提高器件稳定性, 加入无机纳米材料, 制备倒置结构的有机光伏器件是解决这一问题的 有效措施。有机太阳能电池按材料有分为有机小分子和聚合物电池, 而其中聚合物太阳能电池成为该领域的研究热点之一。 针对聚合物体 异质结太阳能电池的机理及实验进行了较为深入的探索,旨在提高器

件能量转换效率。提高有机太阳能电池的效率还有方法,从其工作原 理出发, 光电转换效率受制于光子的吸收效率 A、 激子的扩散效率 ED、 激子在 D-A 界面处的分离效率 CT 以及电极对载流子的收集效率 CC, 体异质结的引入是有效改善激子扩散效率的方法之一。但是,体异质 结混合层的微观结构不是均匀一致的, 成膜后给体或受体分子的连续 性无法控制,所以很难保证载流子具有较好的传输性能,这在一定程 度上限制了体异质结 OPV 光电转换效率的提高。 基于传统的体异质结 OPV 结构,在混合层中引入梯度掺杂体系,在保证了较高的激子扩散 效率的同时,使混合层中同一材料分子之间形成较好的连续网络结 构,有效改善载流子的收集效率。 随着相关研究的深入,有机太阳能电池的能量转换效率逐步得到 提高,这昭示了有机太阳能电池商业化的美好前景,目前已经有大批 科研工作者投身于有机太阳能电池领域的研发工作, 我也很想投入到 这一领域,参与各项工作。


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