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基于聚合物给体有机小分子富勒烯受体的三元共混有机太阳能电池
引言：
随着环境问题日益严峻，太阳能作为一种环保清洁的能源逐渐受到关注。因此，太阳能电池的研究也逐渐升温。有机太阳能电池具备可以制备大面积、低成本、柔性、轻质的优势，可以应用于许多领域。然而，有机太阳能电池的效率和稳定性仍然令人担忧，因此需要研究新型材料系统以提高其性能。三元共混材料是一种具备优秀性能的材料，应用在有机太阳能电池中可以实现高效率和长期稳定性的平衡。本文将讨论基于聚合物给体有机小分子富勒烯受体的三元共混有机太阳能电池的研究进展及其前景。
一、有机太阳能电池简介
有机太阳能电池由聚合物半导体和小分子有机物半导体（富勒烯衍生物）等组成的太阳能电池。有机太阳能电池的结构简单，可以制备在柔性、透明、任意形状的基底上，是一种主流太阳能电池技术之一。有机太阳能电池的效率取决于光吸收、载流子的分离和传输，电池材料对这些方面的性能非常关键。
二、三元共混有机太阳能电池的研究现状
1.三元共混体系的优势
三元共混体系由聚合物、小分子和富勒烯衍生物组成，具有优良的光电性能。聚合物可以增加载流子的传输性能和导电性，小分子有机物可以改善光电性能和空穴传输，而富勒烯衍生物可以提高电子传输性能。这种三元共混的体系可以在提高光电性能的同时，保证稳定性能和长寿命。
2.研究进展
近年来，许多研究人员在三元共混有机太阳能电池方面进行了大量的工作，包括材料选择、器件结构设计、电池制备工艺等方面。
材料选择方面，聚合物材料通常选择P3HT、PTB7、PBDTTT等，小分子方面选择Thieno[3,4-c]pyrrole-4,6-dione(TPD)、C60、PC71BM等，富勒烯衍生物-EA和ITIC等。
器件结构方面，采用了不同的结构，如正反系结构、inverted结构、bilayer结构等。在正反系结构中，有机物和聚合物被顺序放置在ITO或PEDOT:PSS的上部和下部。反向结构中，表面为富勒烯衍生物，无需P3HT和小分子。在bilayer结构中，在LUMO能级较高的小分子有机物和LUMO能级较低的聚合物之间形成界面，可以有效提高载流子的传输性能。
电池制备工艺方面，采用不同的制备方法，如物理混合、溶胶凝胶、热转印等方法，以获得不同的材料组成和器件性能。
三、结论
三元共混有机太阳能电池由于其优秀性能而受到关注，并且得到了广泛的研究。目前，研究人员正在探索新的材料和方法以提高其效率和稳定性。三元共混的应用将会在实际应用中扮演重要的角色。