分子取向调控对有机太阳电池器件性能的提升

活性层形貌对有机太阳电池的器件效率有着重要的影响.调控活性层中的分子取向是优化其形貌的方式之一.本文旨在采用Layer-by-Layer(LbL)的方法调控有机太阳电池活性层中分子的取向,进而提升电池器件的效率.通过向电子受体中加入不同的添加剂实现活性层中受体分子(Y6)的取向调节,优化后器件的能量转换效率达到16.2％.利用椭圆偏振光谱和掠入射广角X射线散射(GIWAXS)技术对活性层薄膜进行了表征,结果表明,向受体中加入1,8-二碘辛烷(DIO)作为添加剂后,活性层中的Y6分子倾向水平取向,向受体中加入氯萘(CN)作为添加剂后,Y6分子倾向于垂直取向.电学和光学表征结果表明,Y6的水平取向增加了器件内激子的分离效率,进而提升了器件的能量转换效率.