聚合物光伏电池由于其制作工艺简单、成本较低、重量轻、可以大面积成膜、可制作柔性器件等优点成为光伏电池研究的热点之一。在目前的材料体系中,P3HT/PCBM作为活性层是最佳的配合,因此也成为研究的重点。研究者采用各种方法来提高此种光伏器件的短路电流、开路电压、填充因子等参数,以提高光电转换效率,例如退火、加入缓冲层修饰电极等。由于纳米结构独特的性质,将纳米结构材料引入聚合物光伏器件也是光伏研究者的兴趣所在。本论文主题可以概括为具有微/纳结构在光伏电池中的应用,本论文主要内容包括以下几个方面:　　 1.利用电化学沉积法,在铟锡氧化物(ITO)/聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)上直接沉积一层聚3-己基噻吩(P3HT)薄膜,得到的薄膜与PEDOT:PSS接触良好,由于聚合时间较短,聚噻吩薄膜的分子量较小,因而其紫外-可见吸收中心峰约在410 nm处,禁带宽度为2.04 eV。循环伏安扫描显示其电化学性质稳定,计算得到聚噻吩膜的最高占有分子轨道(HOMO)能级为-5.21 eV(比化学合成的P3HT低0.19 eV),最低未占有分子轨道(LUMO)能级为-3.17 eV。旋涂一层富勒烯衍生物[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)作为电子受体,制作了聚合物光伏器件,得到其开路电压高达0.76 V,比相同实验室条件下基于化学合成的P3HT制作的光伏器件开路电压高约0.2 V,比文献中报道的P3HT/PCBM器件的开路电压高0.16 V。这揭示了一种新的提高开路电压的方法。　　 2.我们采用模板压印法制作P3HT的纳米线结构,用扫描电镜图表征了其结构,得到的纳米线直径约200 nm,长约2μm。在ITO玻璃上成功制作了垂直于ITO玻璃衬底的氧化铝纳米多孔薄膜,进一步的工作是要用其作为工作电极电化学沉积聚合物纳米线。　　 3.制作了两个P3HT/PCBM体相异质结光伏器件,器件的唯一差别是其中一个玻璃衬底(没有涂覆ITO的一面)被打磨成类似毛玻璃的微观粗糙结构,另外一个玻璃衬底没有打磨。改变入射光的角度测量比较了两种器件伏安性能的各个参数,发现了关于填充因子的一个新现象,解释了开路电压、短路电流、光电转换效率变化与差别的原因,同时设计了多个实验来研究填充因子的影响因素,并尝试解释了这一新的发现。