1. 研究目的与意义（文献综述）

1. 概述

随着社会进步和科技发展，人类赖以生存的化石能源逐渐被风能、核能、地热能、潮汐能和太阳能等清洁能源取代。其中，太阳能具有取之不尽、用之不竭，储量大且覆盖面积广等优点，故而成为新能源开发利用的重点。由于传统的太阳能电池大多采用单晶硅、多晶硅和非晶硅等材料制备，存在高成本、高能耗、高污染且工艺复杂等缺点^[1]，限制了太阳能电池的推广和普及。而有机太阳能电池（organic solar cells, oscs）具有成本低、质地轻、柔韧性好、制备工艺简单等特点，从而逐渐成为太阳能电池领域的研究热点之一。

1986年，tang^[2]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^[3]。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（bulk heterojunction, bhj）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（active layer）/lif/al。第二类则是倒置器件结构,一般为ito/zno/给体材料:受体材料（active layer）/moo₃/ag^[4]。体异质结有机太阳能电池的关键部分是活性层，它是通过电子给体和电子受体两类有机材料在适当的有机溶剂中充分混合，经过旋涂工艺得到的。共混膜结构的形成大大增加了给-受体的接触面积，极大地提升了激子的解离效率^[5]，从而器件的光电转换效率(power conversion efficiency，pce)也得到了极大的增长，这使体异质结有机太阳能电池受到了更多的关注。

2. 研究的基本内容与方案

1. 研究的基本内容与目标

本次设计的主要研究内容是，以pdi的衍生物pdi2（结构如图1 a）受体材料为主要研究对象，ptb7-th（结构如图1 b）作为给体材料，使用绿色溶剂均三甲苯配制成混合溶液，制备结构为ito/zno/ptb7-th:pdi2/moo₃/ag的倒置结构有机太阳能电池（结构如图1 c）。重点研究有机太阳能电池器件的制备和优化方案，以求得到最优的pce。

（图1见附件）

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

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

[2] tang c w. two‐layer organic photovoltaic cell[j]. applied physics letters, 1986,48(2):183-185.

[3] 张超智,李世娟,胡鹏,沈丹,张骁,孙晓飞.异质结型有机太阳能电池材料的最新研究进展[j].南京大学学报(自然科学),2014,50(02):135-142.