溶剂添加剂对P3HT：ICBA太阳能电池复合与陷阱影响研究

"溶剂添加剂对基于P3HT：ICBA的聚合物太阳能电池陷阱辅助复合的影响" 这篇研究探讨了溶剂添加剂对基于P3HT（聚3-己基噻吩）和ICBA（茚基-C60-双加成物）的聚合物太阳能电池中载流子陷阱辅助复合效应的影响。在聚合物太阳能电池中，电池性能的优化往往依赖于活性层材料的微观结构和载流子动力学。P3HT和ICBA是常用的给体和受体材料，它们形成的混合物能够有效地吸收太阳光并产生电子-空穴对。 关键词包括理想因子、聚合物太阳能电池、复合、溶剂添加剂和瞬态光电流。理想因子（ideality factor）是一个表征复合过程有效性的参数，其值通常与复合机制有关。在本研究中，通过测量理想因子，研究人员可以评估溶剂添加剂如何改变载流子的复合效率。 研究发现，添加少量的4-溴茴香醇（BrAni）和1-氯萘（CN）作为溶剂添加剂，能够改善P3HT：ICBA混合物的形态，形成更有利于电荷传输的微结构。这种改进的形态可以减少陷阱状态，从而降低陷阱辅助的复合速率，提高器件的效率。 瞬态光电流（transient photocurrent）测量是另一种评估复合过程的方法。通过观察光照开启后电流的变化，研究人员可以了解载流子的寿命和复合速率，从而分析溶剂添加剂对这些参数的影响。 文章中提到，BrAni和CN的添加可以显著提升电池的性能，这可能是因为它们促进了更好的相分离，使得P3HT和ICBA之间形成了更均匀的界面，有利于电荷分离和传输，同时减少了陷阱状态对复合过程的贡献。因此，选择合适的溶剂添加剂对于优化聚合物太阳能电池的性能至关重要。 该研究揭示了溶剂添加剂在调控聚合物太阳能电池内部载流子行为方面的重要作用，特别是如何通过调整添加剂类型和浓度来控制陷阱辅助复合，从而提高器件的转换效率。这对于设计高性能、低成本的有机光伏器件具有重要的理论和实践意义。