有机小分子太阳能电池结构设计及效率优化研究

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3、交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。据我所知，Ｉ除了特别加以标注和致谢的地方外论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文屮作了明确的说明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曰期：学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解中国科学院大学及中国科学院长春光学精密机械与物理研究所有关保留、使用学位论文的规定，即：中国科学院大学及中国科学院长春光学精密机械与物理研究所有权保留并向国家有关部门或机构

4、送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国科学院大学及中国科学院长春光学精密机械与物理研究所可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：指导教师签名：，日期Ｗ］日ｍ：密级:博士学位论文有机小分子太阳能电池结构设计及效率优化研究作者姓名：高远指导教师:初蓓研究员中科院长春光机所苏子生研究员中科院长春光机所学位类别:理学博士学科专业:

5、凝聚态物理培养单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所2017年3月StructureDesignandPerformancesOptimizationofSmallMoleculeOrganicSolarCellsByGaoYuanADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofScienceChangchunIn

6、stituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSciencesMarch,2017摘要有机小分子太阳能电池结构设计及效率优化研究高远（凝聚态物理）导师：初蓓研究员苏子生研究员摘要有机小分子太阳能电池由于其材料选择的灵活性、成本低、制备简单等优势而引起了广泛的关注。虽然有机太阳能电池的能量转换效率低于无机太阳能电池，但是在过去的几年里已经超过了10%。因此需要进一步提高其效率实现其商业应用。本论文通过对有机小分子太阳能电池器件结构的设计以及物

7、理机制的研究来提高其效率，主要研究工作集中在以下几个方面：1.研究了SubPc界面层对给体低浓度掺杂的体异质结有机小分子太阳能电池光伏性能的影响。在结构为ITO/MoO3/5wt%TAPC:C70/Bphen/Al的器件中，MoO3/5wt%TAPC:C70界面处引入SubPc作为界面层，器件的效率达到4.95%，与对比器件相比，效率提高了约28%。在此基础上，制备了器件结构为ITO/MoO3/SubPc/5wt%TAPC:C70/Bphen/Ag/MoO3/SubPc/5wt%TAPC:C70/Bphe

8、n/Al的叠层太阳能电池，效率达到7.27%，与对比器件相比，效率提高了47%。研究表明界面层的引入，在MoO3/SubPc和SubPc/C70界面处可以形成能带弯曲，提高了器件的空穴收集能力，从而使器件的短路电流提高，串联电阻减小。2.研究了基于Au纳米颗粒表面等离激元增强的有机小分子太阳能电池。采用真空热沉积的方法在ITO基板上制备了Au纳米颗粒，并构筑了结构为ITO/AuNPs/MoO3/DBP/C70/Bphen/Al