申 会，曾春平，马 琨，吴加权，吴光敏

(昆明理工大学理学院，云南昆明 650500)

1 引 言

能源危机是人类生存和社会发展急需解决的重要问题，开发绿色环保的新能源及有效利用可再生能源是人类解决能源危机的有效途径之一。太阳能因具有取之不尽、用之不竭、无地域限制、无污染的优点而受到人们的普遍关注。目前，硅基太阳能电池已得到广泛应用，其最高光电转换效率(Photoelectric Conversion Efficiency，PCE)达到24%[1]，接近理论上限30%[2-4]，但是由于硅的提纯会污染环境，并且制作条件苛刻，生产成本高，因而限制了其发展。有机太阳能电池(Organic Solar Cells，OSC)因其低成本、无污染、可在柔性衬底上制备等优点，成为研究的热点问题。在有机聚合物太阳能电池领域，本体异质结结构中通常使用富勒烯及其衍生物作为受体材料[5-9]、共轭聚合物作为给体材料[10]，所构成的混合异质结电池表现出较好的光电转换及传输性能。经过多年的研究，有机聚合物太阳能电池的PCE已达到6%～10%[11-15]。近年来，人们通过不懈的努力提高了聚合物太阳能电池的PCE，其中关于有机聚合物太阳能电池体异质结中活性层优化和掺杂的研究有不少文献报道[16-21]。Derbal-Habak等人[22]在活性层P3HT:PCBM(Poly(3-Hexylthiophene):[6,6]-Phenyl C61Butyric Acid Methyl Ester)中掺杂了碳纳米管，使PCE从1.89%提高到2.85%； Padinger等人[23]基于P3HT:PCBM制备了太阳能电池，对所制备的器件进行退火处理后，其PCE达到3.5%；Ma等人[24]通过优化给体P3HT和受体PCBM的质量比，使器件的最高PCE达到5%。研究者们都是通过对活性层的优化和掺杂来提高器件的载流子迁移率，同时降低器件的串联电阻，改善其光谱响应等特性，进而有效地提高器件的PCE。……