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有机太阳能电池(Organic Solar Cells,OSCs)具有价格低廉、质量轻、可以大面积生产等优点,受到了广泛关注及大量研究。添加剂作为一种简单、方便的方法可以有效的提高有机太阳能电池的性能,然而有关添加剂的作用机制不够清楚,添加剂的选择范围也比较少。因此,基于新型添加剂的研究具有非常重要的意义。本论文研究内容主要包括以下三个部分:1.首次发现并报道了三种新型溴代添加剂1-溴-4-丁基苯(Brbb),1-溴-4-己苯(Brbh)和1-溴-4-正辛基苯(Brbo)及其在有机太阳能电池中的应用研究。选择P3HT:PCBM经典体系,研究这三种新型添加剂的对电池性能影响。研究结果表明,通过调节不同的添加剂浓度,3%Brbb和3%Brbh的溴代添加剂能有效改善活性层形貌,将器件效率从对比器件的3.49%分别提升至4.57%和4.15%。2.进一步研究了三种溴代添加剂与传统添加剂混合作为二元添加剂对有机太阳能电池的影响研究。选择PTB7:PC71BM这一目前广泛报道的有机太阳能电池体系,将三种溴代添加剂Brbb,Brbh和Brbo分别与1,8-二碘辛烷(DIO)组合作为二元混合添加剂,研究了三种不同组合的二元混合添加剂对有机太阳能电池的影响。结果表明,对比单个添加剂,二元混合添加剂展示了更强的吸收和更好的薄膜形貌。在二元混合添加剂3%Brbb/3%DIO或3%Brbh/3%DIO的作用下,器件的短路电流(Jsc)和填充因子(FF)都有明显提高,效率可以从对比器件的7.04%分别提高至8.05%和8.13%。3.获得了基于新型溴代添加剂的、效率超过10%的高性能有机太阳能电池。选择PTB7-Th:PC71BM这一体系,研究了三种溴代添加剂与DIO组合形成二元混合添加剂以及不同比例的Brbb添加剂对有机太阳能电池的影响。通过一系列光伏性能的测试、吸收光谱以及形貌的表征分析了添加剂的影响机制。结果表明,溴代添加剂与DIO组合形成的二元混合添加剂能有效的增加富勒烯的溶解,对改善活性层形貌,提高激子传输有很好的作用。通过调节二元添加剂浓度分别为3%Brbb/3%DIO和3%Brbh/3%DIO,获得的器件效率分别为9.87%和10.31%。本论文报道的三种新型溴代添加剂增加了添加剂的种类,为添加剂在有机太阳能电池的研究提供了更多的选择,同时进一步清楚了溶剂添加剂对有机太阳能电池的影响机制。