免光学间隔层的高效聚合物太阳能电池

使用相对聚(3乙基噻吩）(P3HT)具有更低能带结构的聚{［9-(1辛基壬基)-9H-咔唑-2,7-2基］-2,5-噻吩二基-2,1,3-苯并噻二唑-4,7-二基-2,5噻吩二基}(PCDTBT)作为电子给体材料和较C60衍生物(PC60BM)具有更广光谱吸收能力的C70衍生物(PC70BM)作为电子受体材料构建共混体系活性层，制备有机聚合物太阳能电池。通过控制活性层薄膜生长速度、环境得出在N2环境中静置10 min时聚合物电池达到了5.65%的高光电转换效率(PCE)。然后，通过进一步优化活性层薄膜厚度短路电流密度大幅提升至14.2 mA/cm2，PCE达到5.84%。结果表明，在不使用TiOx等光学间隔层的情况下，通过控制活性层薄膜生长过程和优化活性层薄膜厚度也可以大幅增加短路电流密度，获得高的PCE。