有机太阳能电池摘要有机太阳能电池因具有成本低、质轻、柔韧性好、可大面积印刷制备得优点而受到广泛关注,对电池原理，结构，材料得研究对提高有机太阳能电池得性能有重大意义。本文主要综述了有机太阳能电池得工作原理，电池结构以及电极材料。并对有机太阳能电池得应用前景做了展望。关键词原理;结构;材料;应用前景1、有机太阳能电池简介有机太阳能电池,顾名思义,就就是由有机材料构成核心部分得太阳能电池。主要就是以具有光敏性质得有机物作为半导体得材料,以光伏效应而产生电压形成电流，实现太阳能发电得效果、由于无机硅太阳能电池得材料生产成本高,污染大、能耗高,寻找新型太阳能电池材料与低成本制造技术便成为人们研究太阳能电池技术得目标。有机太阳能材料与电池制备技术有望成为低成本制造得选择之一。世界上第一个有机光电转化器件就是由Keａrns与Calvｉｎ在19５8年制备得,其主要材料为镁酞菁(MgＰc）染料，染料层夹在两个功函数不同得电极之间。1986年，行业内出现了一个里程碑式得突破——有机半导体得发明。器件得核心结构就是由四羧基苝得一种衍生物（PＶ)与铜酞菁(CｕPc)组成得双层膜。双层膜得本质就是一个异质结,其思路就是用两种有机半导体材料来模仿无机异质结太阳能电池。1９92年,土耳其人Ｓaｒiciｆtcｉ在美国发现,激发态得电子能极快地从有机半导体分子注入到Ｃ6０分子中,而反向得过程却要慢得多。１9９3年,Sａｒｉｃiftcｉ在此发现得基础上制成ＰPＶ/Ｃ６０双层膜异质结太阳能电池。随后,研究人员在此类太阳能电池得基础上又提出了一个重要得概念:混合异质结(体异质结）。而所谓“混合异质结”,就就是将给体材料与受体材料混合起来,通过共蒸或者旋涂得方法制成一种混合薄膜。给体与受体在混合膜里形成一个个单一组成得区域,在任何位置产生得激子，都可以通过很短得路径到达给体与受体得界面(即结面），从而电荷分离得效率得到了提高。2、有机太阳能电池工作原理２、１激子概念在有机半导体材料中,分子之间只有很弱得范德华作用力，不能形成连续得能带，电子被光激发后只能停留在原分子轨道内,不能转移到其她分子上。因此,有机分子在光激发后会形成较为稳定得空穴-电子对,亦即激子。既然激子就是没有分离得空穴-电子对，要实现光电转化,就要将这一对空穴与电子分离开。在有机太阳能电池中,激子得分离意味着电子从一个分子转移到另一个分子上，从化学角度瞧，就就是发生了氧化还原反应。2、２有机太阳能电池光电转化过程关键步骤:1)电子给体吸收入射光，形成激子;２）激子扩散到电子给体与电子受体得界面上;3）激子在给体/受体得界面上被分离(即发生氧化还原反应）;4)分离后得电子与空穴被传导到阴极与阳极上。图1:有机异质结型太阳能电池得能级结构（ａ)与工作原理(b）３、有机太阳能电池材料3、1有机小分子化合物有机小分子太阳能电池材料都具有一定得平面结构,能形成自组装得多晶膜、这种有序排列得分子薄膜使有机太阳能电池得迁移率大大提高、常见得有机小分子太阳能材料有并五苯、酞菁、亚酞菁、卟啉、菁、苝与C６0等。并五苯就是五个苯环并列形成得稠环化合物，就是制备聚合物薄膜太阳能电池最有前途得备用材料之一、酞菁具有良好得热稳定性及化学稳定性,就是典型得p型有机半导体,具有离域得平面大π键,在600~800nm得光谱区域内有较大吸收。卟啉具有良好得光稳定性，同时也就是良好得光敏化剂、苝类化合物就是典型得ｎ型材料,具有电荷传输能力,其吸收范围在5０0nm左右Ｃ60分子中存在得三维高度非定域电子共轭结构，使得它具有良好得电学及非线性光学性能,其电导率为1０-4S／cm,成为异质结电池中使用最多得小分子电子受体材料图2：常见小分子材料结构图３、2有机大分子化合物在过去得几十年间,人们将具有半导体性质得有机大分子化合物(共轭聚合物)制成各种光电器件,对电致发光二极管进行了研究，基于共轭聚合物得有机太阳能电池从２０世纪９０年代起得到了迅速得发展。3、2、1富勒烯衍生物由于C６０特殊笼形结构及功能,将C60作为新型功能基团引入高分子体系,得到具有导电性与光学性质优异得新型功能高分子材料、C60引入高分子得主链、侧链，形成富勒烯得衍生物经过改良得C60,ＰCBM([6,６]-苯基－C61－丁酸甲酯）具有较好得溶解性,被广泛应用于聚合物器件中、图3:一些富勒烯衍生物得结构图3、2、2聚对亚苯基亚乙烯及其衍生物聚对亚苯基亚乙烯[pｏly(ｐhenyｌenｅvinｙｌｅnｅ),ＰＰV］及其衍生物就是近年来广泛研究得一类共轭聚合物材料，通常作为给体、代表性材料就是MEH-PPＶ,具有较好得溶解性,禁带宽度(2、1eV）适中、MEＨ-PＰV得空穴迁移率高,但电子迁移率较低。图4：一些PPＶ衍