三元有机光伏异质结构微纳形态和光物理

【作者】 郝晓涛；

【机构】 山东大学物理学院；

【摘要】 三元有机太阳能电池由于具有拓宽吸收范围和制备工艺简单的优势,已经引起了广泛的关注;与二元体系相比,它是一种非常有潜力的获得高效率器件的策略。目前基于非富勒烯的三元有机太阳能电池的光电转换效率已经达到15%,然而,三元有机太阳能电池的物理机制比相应的二元体系更复杂,因此三元器件性能的进一步提高需要更为深入地理解和优化有源层中的光物理过程,微纳结构和相分离。我们通过结晶度、表面能和光学特性等特征来选择三元体系中的第三元组分,采用多种途径设计调控其纳米量级微结构,利用基于同步辐射先进装置定量分析薄膜的多尺度微纳形态结构,结合时间分辨光谱和显微光谱学技术在超快时间尺度和纳米空间尺度上解析三元共混物的电荷转移/分离、激发态特性等光致激发动力学过程,深入理解三元体系中FRET效应、拓宽吸收光谱和能级级联等多种效应的协同作用机制,判定有利于实现电荷分离/输运的最佳异质形态结构,获取了三元高效有机太阳能电池原型器件。更多还原