共(gong)扼聚(ju)合物太陽(yang)(yang)能(neng)電(dian)池是一種新型有機薄膜太陽(yang)(yang)能(neng)電(dian)池，它(ta)由共(gong)輒聚(ju)合物給(gei)體和(he)富勒烯衍生物受(shou)體的共(gong)混薄膜活性(xing)層夾在IT0透(tou)明(ming)導電(dian)玻(bo)璃正極(ji)和(he)低功函數金屬負極(ji)之間所組(zu)成。

IT0（氧化錮錫）作為電(dian)池(chi)的透光正極，金(jin)屬A1、Ca等其他金(jin)屬作為電(dian)池(chi)負極，正極和負極之間(jian)有一層(ceng)共混(hun)膜，厚度約100-200nm，是(shi)由給體和受體材(cai)料組(zu)成(cheng)的活性(xing)層(ceng)。聚合物PEDOT:PSS是(shi)一層(ceng)修飾(shi)層(ceng)，厚度約50nm，可以改善ITO電(dian)極的功涵和界(jie)面性(xing)質。

當光(guang)(guang)透過ITo電極(ji)照射(she)到聚合物(wu)活性(xing)層上時(shi)，活性(xing)層中的給體材料吸收光(guang)(guang)子(zi)產生激(ji)子(zi)。激(ji)子(zi)隨后遷(qian)移(yi)到聚合物(wu)受(shou)(shou)體/給體的界面上，其中的電子(zi)就(jiu)轉移(yi)到受(shou)(shou)體材料的LUMO能(neng)級(ji)(ji)上，空穴(xue)則(ze)在(zai)給體材料的HOMo能(neng)級(ji)(ji)上，光(guang)(guang)生電荷(he)實現(xian)分離。

在電池(chi)勢場(chang)作用下，被分(fen)(fen)離的空穴會沿著共聚物給(gei)體形成的通道傳輸到正(zheng)極(ji)，而電子(zi)沿著受(shou)體傳輸至(zhi)負(fu)極(ji)。空穴和(he)(he)電子(zi)分(fen)(fen)別傳達到正(zheng)極(ji)和(he)(he)負(fu)極(ji)后，就(jiu)形成了光電流和(he)(he)光電壓，這(zhe)就(jiu)是聚合(he)物太陽能電池(chi)所產生(sheng)的光生(sheng)伏打效應。大體的光伏過程為：1.光的吸收(shou)；2.產生(sheng)激子(zi)；3.激子(zi)發生(sheng)遷移(yi)；4.激子(zi)的解(jie)離；5.載流子(zi)分(fen)(fen)開、遷移(yi)及收(shou)集。

聚(ju)(ju)合物太陽能電池提高光能轉化的方(fang)法-窄(zhai)帶(dai)隙共輒聚(ju)(ju)合物

如何提高(gao)聚(ju)合(he)(he)(he)(he)物太陽能(neng)電池光電轉換(huan)率(lv)是(shi)目前研究的關鍵課題。制(zhi)備窄(zhai)帶(dai)隙聚(ju)合(he)(he)(he)(he)物是(shi)解決轉換(huan)效率(lv)低的一種方法(fa)。聚(ju)合(he)(he)(he)(he)物能(neng)帶(dai)隙就是(shi)聚(ju)合(he)(he)(he)(he)物中HOMO能(neng)級與LUMO能(neng)級的能(neng)級差。一般來講，窄(zhai)帶(dai)隙聚(ju)合(he)(he)(he)(he)物的能(neng)帶(dai)隙小于2.0eV，它可以吸(xi)收的光的波長大(da)于等于620nm。

研究發(fa)現，D-A型窄帶(dai)隙(xi)共扼(e)聚(ju)(ju)合(he)物能(neng)夠有效提(ti)高能(neng)量轉換效率，這(zhe)種(zhong)聚(ju)(ju)合(he)物由給(gei)體單(dan)元（D）和(he)受(shou)體單(dan)元（A）組成(cheng)。改變(bian)其給(gei)體和(he)受(shou)體單(dan)元，可以改變(bian)它的(de)(de)(de)(de)HOMO和(he)LUMO能(neng)級，以降低帶(dai)隙(xi)，提(ti)高光電性能(neng)。D-A共聚(ju)(ju)物中(zhong)因(yin)給(gei)體單(dan)元和(he)受(shou)體單(dan)元的(de)(de)(de)(de)推拉(la)電子作用(yong)，使得聚(ju)(ju)合(he)物的(de)(de)(de)(de)帶(dai)隙(xi)變(bian)窄，從而極(ji)大地拓寬了聚(ju)(ju)合(he)物的(de)(de)(de)(de)吸收(shou)光譜。并且人們(men)可以通過將不同(tong)的(de)(de)(de)(de)給(gei)體單(dan)元與不同(tong)的(de)(de)(de)(de)受(shou)體單(dan)元進行排(pai)列組合(he)，可以在較大的(de)(de)(de)(de)范圍(wei)內(nei)精細地調控聚(ju)(ju)合(he)物的(de)(de)(de)(de)吸收(shou)光譜回(hui)。