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創意能源科技專題製作. 研究退火處理對 P3HT:PCBM 有機太陽能電池的影響 崑山科技大學光電工程系 : 陳元昭 、 蔡夢華. 專題 創意說明
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創意能源科技專題製作 研究退火處理對P3HT:PCBM有機太陽能電池的影響 崑山科技大學光電工程系: 陳元昭、蔡夢華 專題創意說明 有機聚合物太陽能電池由於具有成本低、重量輕、可以製成可撓式元件以及容易於大面積生產等優點,已經受到了越來越廣泛的關注,我們分析退火處理對P3HT(poly(3-hexylthiophene))與C60的衍生物PCBM([6,6]-phenyl C61-butyric acid methyl ester)混合之太陽能電池其光電特性影響.其中聚合物薄膜經過130°C退火10分鐘後,製成的太陽能電池其開路電壓(Voc)達到0.53 V, 短路電流(Jsc) 0.58 mA,填充因子(F.F) 64%,光電轉換效率(PCE)為1.91%。 專題製作簡介 首先將ITO玻璃進行清洗,依序使用丙酮異丙醇(IPA)、D.I Water,各進行5分鐘超音波震盪,之後使用氮氣槍吹乾,最後放進80°C的烘箱烤乾,接著在ITO上旋塗PEDOT:PSS緩衝層,然後放在加熱板上烤乾,溫度為160°C,5分鐘。再把樣品放進手套箱中(水氧值低於1 ppm)塗佈主動層,再經由手套箱送進熱蒸鍍機,在真空度4×10-4 Pa下分別蒸鍍20nm厚的Ca與100nm厚的Al電極,製成的元件結構為Al/Ca/P3HT:PCBM/PEDOT:PSS/ITO/Glass 。 專題成果展示 圖1:太陽電池結構圖。 圖2:太陽電池主動層在400rpm旋轉塗佈時的IV曲線圖 圖3:太陽電池主動層在500rpm旋轉塗佈時的IV曲線圖 圖5:500rpm轉速下P3HT:PCBM薄膜的AFM圖.拍攝範圍為50μm × 50μm(a)退火溫度110°C (b)退火溫度130°C 圖4:主動層在不同旋轉塗佈速率下元件的特性參數 (a) 400rpm(b) 500pm