基于PBDB-T:ITIC活性层制备工艺优化的倒置有机太阳能电池

活性层结构是有机太阳能电池(OSC)体系中最复杂且重要的部分，其制备工艺的调控、优化可提高其性能。为了在现有材料基础上进一步提高有机太阳能电池的性能，通过实验和系统分析，研究了聚合物给体PBDB-T与非富勒烯受体ITIC质量比、活性层的溶液质量浓度、添加剂体积分数对活性层的形貌以及太阳能电池光电性能的影响。结果表明，当活性层PBDB-T与ITIC的质量比为1∶1、添加1.0%体积分数的添加剂1,8-二碘辛烷(DIO)、溶液质量浓度为20 mg/mL时，太阳能电池的能量转换效率达到最高，为9.3%。相比较于未经优化的电池，其实现了太阳光谱吸收响应增强，活性层薄膜内部形成一个更好的互相穿通网络结构，使短路电流密度升高、载流子迁移速率升高、电荷转移电阻降低，电池能量转换效率提升了14.8%。