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有机／聚合物太阳能电池具有低成本、良好的机械性和柔韧性、化学结构可操作性等优点,在光伏领域具有良好的发展前景。当前基于P3HT:PCBM的光伏器件能量转换效率已经超过8%,但仍未达到商业化的标准。目前,有机光伏的研究的热点集中于材料的选择和器件结构的优化两方面。本文选择P3HT:PCBM为材料,从优化器件结构着手,研究了不同活性层厚度和热处理温度对器件性能的影响。1、本文首先研究了活性层厚度与旋涂机转速的关系,通过调节转速制备了9种不同活性层厚度的太阳能电池,结构为ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM (Xnm)/Al。测试了各对比器件的I-V曲线和吸收光谱,并计算了器件的串并联电阻。激子扩散长度与膜厚有关,电极收集电荷的效率受激子扩散长度影响。研究得出：当器件的活性层厚度为110nm时,激子扩散长度与激子分离界面-电极间的距离的差值最大,电极收集电荷最有效。器件的主要参数为Voc=0.64V、JSC=9.22 mA/cm2、FF=0.42、PCE=4.49%.,而活性层厚度为65nm时,器件的吸收最好,但给受体间接触面较小,导致激子分离效率较低；热处理可使P3HT的HUMO能级发生变化,但变化程度随器件活性层厚度的变化而变化。2、我们制备了8组结构完全相同的聚合物光伏器件,采用不同退火温度对8组器件进行热处理30分钟,然后测试个器件的I-V曲线、吸收光谱和外量子效率,并计算了各器件的串并联电阻。对所有参数进行归一化的整合后进行对比,发现当器件退火温度为145℃时,器件的性能最好,能量转换效率为4.09%,开路电压0.64V,短路电流密度9.23 mA/cm2,填充因子38%,串联电阻21.9ohm,并联电阻197.30hm。。热处理可使P3HT发生结构性变化,并且使复合膜内部排列更加规整,减少串联电阻,增加光吸收。本实验结果也表明,在退火时间为30分钟的前提下,P3HT发生结构性变化的温度在115℃-120℃之间。