1。3性能

没有使用串联技术的聚合物太阳能电池，效率（PCE）一般在8%以下，使用了串联技术电池效率大大提高，最高可达12。9%，虽然没有单晶硅电池30%~40%那样的高效率，但有机太阳能电池柔性，重量轻，显著地降低了材料成本和制造成本等特点相较于笨重成本高的单晶硅电池在移动设备领域优势也是相当明显的。论文网

2、有机太阳能电池给体高分子材料共轭骨架的设计和开发。

2。1 聚合物太阳能电池的共轭聚合物的发展的简史。

从DONOR聚合物的共轭骨架的角度来看，聚合物太阳能电池的相当短的历史可以大致分为三个阶段。例如聚[2-甲氧基-5-（2'-乙基己氧基）-1,4-亚苯基亚乙烯基]（MEH-PPV）、聚[2-甲氧基-5-（2'-乙氧基苯基亚乙烯基）]和聚（亚苯基亚乙烯基）-（3'，7'-二甲基辛氧基）-1,4-亚苯基亚乙烯基]（MDMO-PPV），主要通过使用氯化溶剂来调节活性层形态，在使用PC61BM作为ACCEPTOR材料的基于PPV的聚合物太阳能电池中实现了高达3。3％的功率转换效率。由于MDMOPPV的相对较低的最高占据分子轨道（HOMO）能级为-5。4eV，高开路电压（Voc）达到了0。82V。然而，MDMO-PPV的大带隙将短路电流密度（Jsc）限制为5-6mA/cm2。因此，在第二阶段，充分研究了较小带隙聚合物，区域规整聚（3-己基噻吩）（rr-P3HT）。 P3HT基聚合物器件提供明显较高的电流密度（超过10mA/cm2），归因于其较低的带隙（1。9 eV）以及其增加的π-堆积和结晶度，产生较高的空穴迁移率。通过热或溶剂退火优化活性层形态，获得了5％的令人印象深刻的PCE。不幸的是，P3HT的高HOMO（-5。1 eV）能级在其相关的限制至〜0。6V，聚合物太阳能电池在PC61BM作为ACCEPTOR时，从而限制了总体效率。目前在阶段三中，已经报道了许多聚合物主链。已经在不同的基于聚合物的聚合物太阳能电池中证明了高Voc超过1V，高Jsc超过17。3mA/cm2和填充因子（FF）超过70％。如果所有这些令人印象深刻的价值可以结合在一个聚合物太阳能电池，它会给PCE高达12％。然而，由于聚合物性质如能级和带隙的相互作用以及它们与Voc和Jsc的相关性，不能同时获得最高Voc和最高Jsc。为了实现最高可能的PCE，需要仔细平衡通过对共轭聚合物的物理性质的合理控制（即，追求“理想的聚合物”），Voc和Jsc。

2。2 共轭聚合物骨架的合理设计

基于重复单元的构成，即（a）均聚物，（b）给体-受体聚合物，（c）醌型聚合物和（d）其它类型的聚合物，所有报道的PSC的共轭主链可以任意分成几类聚合物，如图三所示。

均聚物的重复单元通常由单一芳族单元或稠合芳族化合物组成。这些聚合物的物理性质主要由构成的单一或稠合芳族化合物的固有性质决定，具有这些重复单元之间的空间位阻的显著贡献。因此，大多数均聚物具有大带隙（> 1。9eV），这限制了这些材料的光吸收。此外，经常有上述空间位阻迫使相邻的重复单元脱离这些单元的所需共面性，负面地影响带隙和聚合物的结晶度，从而降低相关聚合物器件的光伏特性。另一方面，通过供体-受体（D-A）方法构建具有可调能级的低带隙聚合物是相当容易的。D-A聚合物的重复单元包含富电子“给体”部分和电子受体“受体”部分。“供体”部分和“受体”部分之间的内部电荷转移导致观察到

 的低带隙。该策略首先在1993年提出，并由Tour等人最好地说明。通过使用3,4-氨基噻吩和3,4-硝基噻吩的共聚物以达到1。0eV的带隙。具有D-A结构导致更理想的双键特性重复单元之间内部电荷转移（ICT）。因此，共轭主链采用更平面的构造，以促进π电子沿共轭主链离域，导致更小的带隙。 D-A聚合物的一个独特特征是HOMO和LUMO能级分别主要定位在供体部分和受体部分上（尽管HOMO沿着D-A结构更远离）。该特征提供单独调节共轭聚合物的带隙和能级的重要优点。例如，通过共聚更多的富电子给体部分和更多的缺电子受体部分可以获得更小的带隙，而HOMO和LUMO能级也可以通过改变给体部分和电子的电子引发能力来调节亲和力。文献综述 柔性有机太阳能电池的开发及应用(2):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_193855.html