《有機太陽能電池中PCBM/金屬界面電子結構》是依託浙江大學，由李宏年擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：有機太陽能電池中PCBM/金屬界面電子結構
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：李宏年
- 項目類別：聯合基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以C60衍生物PCBM和共軛有機聚合物的混合物作為光敏激活層的太陽能電池是最有希望走進實際套用的塑性、清潔、可再生能源。這種太陽能電池目前存在的問題是能量轉換效率離實際套用尚有差距。鑒於電極對光伏器件性能影響很大，本項目旨在得到激活層/電極界面電子結構的詳細知識，為設計合適的電極提供指導，進而提高能量轉換效率。.在同步輻射實驗站的超高真空系統中，製備金屬表面的PCBM薄膜。所研究的金屬為太陽能電池中常用的電極材料Au,Ag,Ca,Al和LiF/Al,包括單晶和多晶膜形態。用同步輻射光電子能譜和軟X射線吸收譜原位測量各種不同厚度（亞單層至數十納米）的PCBM薄膜的電子結構，分析界面態的形成和衍變過程，得到設計和最佳化電極所需的功函式、最高占據態能量、最低未占據態能量、界面偶極層特性、界面勢壘等重要參數及其變化規律。
結題摘要
以C60衍生物PC61BM(或C70衍生物PC71BM)和共軛有機聚合物的混合物作為光敏激活層的太陽能電池即將走進實際套用。本項目研究了Au(111)、Ag(111)和Ag(100)表面的PC61BM薄膜電子結構，為電極設計以及進一步提高電池效率提供了指導。金屬表面的PC61BM薄膜與金屬襯底的費米能級調整成一致；真空能級不一致。界面偶極層除包括金屬襯底和第一層分子外，還包括第二層分子。然而這個偶極層對於多層膜(三層以上)的功函式沒有太大的影響。儘管不同襯底的功函式不同、單層膜的功函式也不同，但多層膜的功函式趨於一致。其原因在於一些金屬原子擴散進入PC61BM薄膜改變了PC61BM的介電性能(接近金屬性)、禁止了偶極層的影響。第一層分子(即單層膜)與金屬襯底間有很強的化學鍵，因此通常所說的PC61BM/金屬界面實際包含而個子界面：金屬/PC61BM單層膜子界面和單層膜/多層膜子界面。每一個子界面的詳細電子結構尚需進一步研究(不在本項目的研究內容之內)。
