【摘 要】
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基于光伏效应的太阳电池一直是可再生能源开发中重要的研究热点之一，具有易于修饰、轻薄、可弯曲、成本低、制作工序简单等特点。聚合物太阳电池是新一代光伏器件，它通常由可溶
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基于光伏效应的太阳电池一直是可再生能源开发中重要的研究热点之一，具有易于修饰、轻薄、可弯曲、成本低、制作工序简单等特点。聚合物太阳电池是新一代光伏器件，它通常由可溶性富勒烯衍生物(受体)与可溶液加工的共轭聚合物（给体）共混形成―本体异质结(BHJ)充当活性层。目前聚合物太阳电池的能量转换效率较低，大部分在4％左右。旨在提高能量转换效率，人们在BHJ前驱体材料的设计与BHJ微结构优化方面开展了大量的研究。 本论文以PCBM：P3HT为前驱体构筑活性层结构，采用滴涂-流延法制备了本体异质结，并采用介电谱对其电荷的运动进行了研究。 第一章绪论对聚合物太阳电池的研究进展与焦点科学问题进行了综述，指出了活性层材料的结构与性质研究是理解器件光伏效应机理的重要途径，阐明了本文的研究目的与采用的研究方法与手段。 第二章采用滴涂-流延法制备PCBM：P3HT本体异质结。利用自开发的紫外臭氧处理器和氮气流下可控温滴涂-流延装置，我们改进了传统的流延法，在ITO导电玻璃基底上成功制备了厚度均匀﹑开路电压达到0.7V的本体异质结。110℃退火后，X射线衍射和扫描电镜证实了退火增大P3HT与PCBM的相分离程度，这有利于激子在P3HT与PCBM界面处的解离。 第三章利用介电谱在-196-100℃温度范围100Hz-2MHz频率区间，~1Pa的低真空条件下，首次观测到了本体异质结中的介电弛豫现象。同时我们发现退火后的介电弛豫峰的位置向高温方向移动。弛豫行为归因为电荷在本体异质结的界面上被陷阱捕获与热激活导致的逃逸行为之间的竞争。理论计算表明，100℃退火30分钟后的介电弛豫激活能变小， 从251meV下降到224meV，表明陷阱深度可由退火调控。这为理解新型有机太阳电池载流子传输与调控机制提供新途径。
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