什么是聚合物太陽能電池？
共扼聚合物太陽能電池是一種新型有機薄膜太陽能電池，它由共輒聚合物給體和富勒烯衍生物受體的共混薄膜活性層夾在IT0透明導電玻璃正極和低功函數金屬負極之間所組成。
IT0（氧化錮錫）作為電池的透光正極，金屬A1、Ca等其他金屬作為電池負極，正極和負極之間有一層共混膜，厚度約100-200nm，是由給體和受體材料組成的活性層。聚合物PEDOT:PSS是一層修飾層，厚度約50nm，可以改善ITO電極的功涵和界面性質。
當光透過ITo電極照射到聚合物活性層上時，活性層中的給體材料吸收光子產生激子。激子隨后遷移到聚合物受體/給體的界面上，其中的電子就轉移到受體材料的LUMO能級上，空穴則在給體材料的HOMo能級上，光生電荷實現(xiàn)分離。
在電池勢場作用下，被分離的空穴會沿著共聚物給體形成的通道傳輸到正極，而電子沿著受體傳輸至負極?？昭ê碗娮臃謩e傳達到正極和負極后，就形成了光電流和光電壓，這就是聚合物太陽能電池所產生的光生伏打效應。大體的光伏過程為：1.光的吸收；2.產生激子；3.激子發(fā)生遷移；4.激子的解離；5.載流子分開、遷移及收集。
聚合物太陽能電池提高光能轉化的方法-窄帶隙共輒聚合物
如何提高聚合物太陽能電池光電轉換率是目前研究的關鍵課題。制備窄帶隙聚合物是解決轉換效率低的一種方法。聚合物能帶隙就是聚合物中HOMO能級與LUMO能級的能級差。一般來講，窄帶隙聚合物的能帶隙小于2.0eV，它可以吸收的光的波長大于等于620nm。
研究發(fā)現(xiàn)，D-A型窄帶隙共扼聚合物能夠有效提高能量轉換效率，這種聚合物由給體單元（D）和受體單元（A）組成。改變其給體和受體單元，可以改變它的HOMO和LUMO能級，以降低帶隙，提高光電性能。D-A共聚物中因給體單元和受體單元的推拉電子作用，使得聚合物的帶隙變窄，從而極大地拓寬了聚合物的吸收光譜。并且人們可以通過將不同的給體單元與不同的受體單元進行排列組合，可以在較大的范圍內精細地調控聚合物的吸收光譜回。
