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活性层与电极之间的接触面是聚合物太阳能电池中重要的界面,它直接影响载流子的传输和收集;而聚合物太阳能电池的活性层是吸收光能和完成光电转换的主要结构,界面层与活性层都对电池性能有着重要影响。如何在既不增加活性层厚度,又不影响电荷收集的状态下,通过界面设计及构筑来进一步增加光的吸收,成为了聚合物太阳能电池制备的关键。本论文围绕聚3-己基噻吩:富勒烯(P3HT:PCBM)体系太阳能电池与聚苯并二噻吩:富勒烯(PTB7:PCBM)体系太阳能电池展开研究,通过插入复合薄膜对电池进行界面层调控,同时针对活性层进行制备工艺调整与掺杂无机纳米晶研究以改善电池性能。首先研究了聚多巴胺/纳米银粒子(PDA/Ag)复合膜的制备及其在P3HT:PCBM聚合物电太阳能池中的应用;其次探索了PTB7:PCBM聚合物电池的活性层制备条件;最后制备了四针状氧化锌纳米粒子并应用于PTB7:PCBM电池中。主要研究内容如下:(一)多巴胺在水溶液中可以利用溶解氧发生自聚合并可以在导电玻璃表面形成具有强粘附能力的聚多巴胺膜;聚多巴胺本身具有较强的还原能力,通过将带有聚多巴胺膜的基片浸入硝酸银溶液可以得到PDA/Ag复合膜。本实验探索了不同条件下制备PDA/Ag复合薄膜,进行了形貌及吸光性能的表征,并将其应用到P3HT:PCBM聚合物电池中。发现单层聚多巴胺膜插入ITO与PEDOT:PSS膜间可使电池性能得到明显提升。(二)在空气环境中制作了结构为ITO/PFN/PTB7:PCBM/MoO3/Al的反型有机聚合物太阳能电池。对制作过程中溶液处理方式、薄膜干燥方式和活性层厚度控制等步骤做了不同尝试,研究了不同制作步骤对太阳能电池性能的影响;在不做任何封装的条件下,电池经100天放置后依然保持了最初效率的90%,证明了该反型电池在空气中具有良好的稳定性。(三)用高温油相法制备了四针状纳米氧化锌晶须,对比了不同元素掺杂,不同溶剂洗涤及不同提取方式对实验结果的影响,得出制备四针状纳米氧化锌晶须的最佳实验条件,并对其应用到PTB7:PCBM电池中进行了尝试。