高分子_富勒烯光伏电池的研究进展.doc

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功能材料与器件学报-./0123.44/1567.12382690723:21;;9<759:
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文章编号!"##$%&’(’)’##&*#"%#"’+%#(
高分子N富勒烯光伏电池的研究进展
李宝铭，吴洪才，孙建平，高潮
（西安交通大学电信学院光电技术与太阳能研究所，西安$"##&E）摘要!高分子N富勒烯光伏电池是近些年来研究比较广泛的一类新型聚合物光伏器件。本文详细分析了高分子N富勒烯光伏电池的分类及工作原理A并介绍了以共轭高分子作为电子给体材料A富勒烯及其衍生物作为电子受体材料的高分子N富勒烯光伏电池的研究进展。关键词：高分子；富勒烯；光伏电池中图分类号：68E"&D&文献标识码!2
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37O=B%MPLQAR/SBLQ%?=PA:/1-P=L%TPLQAU2.5@=B)7LVJPJWJXBYZ@BJBXCX?J>P?6X?@LBCBQ[=L\:BC=>9LX>Q[A:?@BBCBY9CX?J>BLP?=L\7LYB>M=JPBL9LQPLXX>PLQA]P^=L-P=BJBLQ/LP_X>VPJ[A]P^=L$"##&EA5@PL=*56#2%$&2!U>X=JPLJX>XVJ@=V‘XXL\X_BJX\PLJBJ@XYPXC\VBYTBC[MX>NYWCCX>XLXVT@BJB_BCJ=P??XCCVPL>X?XLJ[X=>VD7LJ@PV=>JP?CXAJ@XVPQLPYP?=L?XBYVJW\[BLJ@XTBC[MX>NYWCCX>XLXVT@BJB_BCJ=P??XCCVPVXaTC=PLX\D6@X?C=VVPYP?=JPBL=L\J@XT>PL?PTCXBYTBC[MX>NYWCCX>XLXVT@BJB_BCJ=P??XCCV=>XVWM%M=>PbX\PL\XJ=PCD2L\J@X>XVX=>?@T>BQ>XVVBLTBC[MX>NYWCCX>XLXVT@BJB_BCJ=P??XCCV‘=VX\BLT@BJB%PL\W?X\?@=>QXJ>=LVYX>Y>BMTBC[MX>=V\BLB>JBYWCCX>XLXV=L\PJV\X>P_=JP_XV=V=??XTJB>=>X>X_PXcX\D7"-8)%9#!TBC[MX>；YWCCX>XLXV；T@BJB_BCJ=P??XCCV
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引言
在太阳能、风能、氢能、煤炭汽化等可再生能源
富勒烯，又称为足球烯，是一类新型球状分子，其尺寸在几十个纳米的范围内。"E+(年，I>BJB等采用激光加热石墨蒸发并在甲苯中形成碳的团簇，首次在质谱中发现5K#和5$#，此后，研究人员对富勒烯的研究和应用产生了极大的兴趣G,%KH。当材料的尺寸进（入纳米量级"%"##LM）其本身具有量子尺寸效时，应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，因此富勒烯展现出许多特有的性质，在有机化学、无机化学、生命科学、材料科学、高分子科学、催化化学、电化学、超导体与铁磁体等众多学科和应用研究领
中，将太阳能转化为电能的光伏能源是未来最有希望的能源之一G"H。现今应用广泛的单晶硅和多晶硅等无机光伏电池，尽管具有较大的光电转换效率，但由于生产工艺复杂、成本高、不能大面积成膜等原因A使其推广应用受到一定的限制。共轭高分子材料由于同时具有良好的加工性和柔韧性及掺杂后优良的导电性，以及价格低廉、可大面积成膜等优点，因此在光电转换领域具有巨大的潜在应用价值G’H。
收稿日期!’##,%#(%#EF修订日期!’##,%#$%"&
（作者简介!李宝铭"E$$%）男，，博士生，从事有机光电材料及器件的研究D
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李宝铭等S高分子$富勒烯光伏电池的研究进展
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域具有广阔的前景，并越来越显示出巨大的潜力和重要的研究及应用价值
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（5A/(B/6C@D5ED637B）（（为激发层，++99:D5@CF&%GF）H35AC@5ICFDFD6B7C@B7BJ37C@B7B）为电子给体材料，=>为电子受体材料。从图中可以看出，在激发层<+9;产生的光生激子在双异质结++99:$+;9和+;9$<=>处产生分离，可以有效地提高激子的分离和收集效率。
。
本文对以共轭高分子
作为电子给体材料，富勒烯及其衍生物作为电子受体材料的高分子$富勒烯光伏电池的分类和工作原理进行介绍%并着重阐述近些年来高分子$富勒烯光伏电池的发展以及一些最新的研究进展。
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高分子$富勒烯光伏电池的分类
高分子$富勒烯光伏电池在结构上大体可以分为三种类型：高分子$富勒烯单层结构、高分子$富勒烯