Abstract
本篇論文研究分為溫度(60 °C)光對有機太陽能電池之影響以及溶液製程小分子有機太陽能電池元件結構與特性研究。 在溫度與紫外光對有機太陽能電池之影響實驗中，我們對Al、Ca/Al兩種陰極之P3HT:PCBM太陽能電池進行劣化研究，結果顯示元件在60 °C環境下並無明顯劣化產生，而Al陰極元件在紫外光環境下元件產生嚴重的劣化情況，在觀察元件在劣化後之短路電流(JSC)、開路電壓(VOC)及填充因子(FF)隨時間的變化以及其外部量子效率(E.Q.E.)後，推測劣化應不是主動層產生缺陷或者是斷鍵所導致，可能是由於鋁電極之元件在紫外光照射下金屬鋁與主動層產生反應，使載子收集困難，導致串聯電阻持續升高，進而造成劣化。而鈣/鋁電極之元件短路電流與開路電壓持續緩慢的下降則可能是由於鈣擴散入有機層所導致。 在溶液製程有機小分子太陽能電池元件結構與特性研究中，我們使用一系列有機小分子與富勒烯衍生物混合，利用其高光學吸收係數、吸收頻譜與太陽光頻譜較為吻合以及較低的HOMO可得到較大的元件開路電壓等特性，製作高效率正結構及新型反結構之溶液製程有機小分子太陽能電池，在優化元件後，其最佳元件VOC為0.94 V，JSC為12.14 mA/cm2，FF為0.47，效率(PCE)為5.38 %。最後藉由solvent annealing改善整塊異質接面結構，我們進一步將元件效率提升，其元件VOC為0.95 V，JSC為12.46 mA/cm2，FF為0.48，PCE為5.70 %，為目前溶液製程之有機小分子太陽能電池中最高的效率之一。