1. 研究目的与意义（文献综述）

1）概述

上世纪80年代以来，传统能源日益枯竭，人类开始探索各种新型能源。太阳能作为最丰富的可再生能源，具有清洁高效、普遍易得等优点。目前利用太阳能的方式主要有光化学转化、光热转化和光电转化三种，其中太阳能光电转化是指通过太阳能电池直接将太阳能转化成电能的技术，被认为是太阳能利用最为高效便捷的方式。^[1]尽管商业化的无机硅光伏电池具有较高的光电转换效率^[2]，但其高成本、高能耗且工艺复杂等缺点限制了太阳能电池的推广和普及^[3]。而有机太阳能电池（organicsolar cells，oscs）具有成本低、质地轻、易于加工及可制成柔性器件等优点，具有可观的发展潜能和应用前景，已成为太阳能电池领域的研究热点之一。

1986年，tang^[4]初次报道了异质结型的有机太阳能电池，同时引入电子给体（p型）/电子受体（n型）有机双层异质结的概念。异质结是指不同半导体材料间两种不同层次或区域之间形成的二维界面，由有机太阳能电池材料形成的异质结即为异质结型有机太阳能电池^[5]。异质结型有机太阳能电池分为p-n异质结、混合异质结、体异质结和级联结构有机太阳能电池。其中体异质结（bulkheterojunction，bhj）是指电子给受体材料在适当的溶剂中进行充分混合，并通过旋涂等方式形成活性层。电极材料一般选择氧化铟锡（indiumtin oxide，ito）和低功函数的金属。在体异质结太阳能电池中，给体和受体形成互穿网状结构，光生激子解离的电子和空穴分别传输到阳极和阴极。这种共混方式大大提高了给体和受体的接触面积，提升了载流子迁移率^[6]。体异质结有机太阳能电池主要有两种类型，第一类为正置器件结构，一般为 ito/pedot:pss/给体材料:受体材料（activelayer，al）/lif/al，第二类则是倒置器件结构，一般为ito/zno/al/moo₃/ag^[7]。

2. 研究的基本内容与方案

1）研究的基本内容及目标

① 基本内容

本次设计的主要研究内容是以p3ht（结构如图1a）给体材料为主要研究对象，pc₇₁bm（结构如图1b）作为受体材料，以氯苯（cb）为溶剂配制成混合溶液，制备结构为 ito/zno/p3ht:pc₇₁bm/moo₃/ag 的倒置结构有机太阳能电池（结构如图1c）。重点研究有机太阳能电池器件的制备和电子传输层zno以及活性层p3ht:pc₇₁bm的优化方案，以求得到最优的 pce。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 闰翎鹏. 聚3-己基噻吩：纳米碳复合薄膜太阳能电池的稳定性研究[d]. 太原理工大学，2017.

[2] takamoto t，kaneiwa m，imaizumi m，et al. in ga p/ga as-based multijunction solar cells [j]. progressin photovoltaics: research and applications，2005，13:495-511.

[3] 黄飞，张凯. 有机太阳能电池[j]. 科学:上海，2016，68(3):20-24.