1、 聚合物太陽能電池由于結(jié)合了無機(jī)和有機(jī)半導(dǎo)體納米材料各自的性能和特點(diǎn)，具有制備工藝簡單、成本低和重量輕等優(yōu)點(diǎn)，從而使其受到了越來越多的關(guān)注。
本文首先介紹了太陽能電池的研究意義、太陽能電池的歷史以及聚合物太陽能電池的優(yōu)勢，接著討論了太陽能電池的基本理論知識和太陽能電池的重要性能參數(shù)。然后介紹了 GaN 納米晶材料的制備工藝，通過各種實(shí)驗(yàn)對 GaN 納米材料的性能進(jìn)行了深入的分析，最后對 GaN 納米晶聚合物太陽能電池光伏性

2、能進(jìn)行了研究以及不同的 GaN 納米晶濃度對器件的性能的影響。本文的主要內(nèi)容如下：
1. 首先介紹了納米材料相比其他材料的一些優(yōu)良性能，接著列出幾種常見的納米材料的一些優(yōu)良性能，同時對比其他的材料 GaN 納米材料的優(yōu)勢。然后給出納米晶體的幾種制備方法，引出了 GaN 納米晶材料的制備方法，通過溶膠-凝膠法制備了 GaN 納米晶體，并通過改變氨化溫度和氨化時間來控制樣品的形貌、晶粒粒徑、樣品組成以及樣品的純度等性能。通過測量

3、樣品的 X 射線衍射、X 射線光電子能譜以及掃描電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)，可以得出當(dāng)氨化溫度在 1050OC，氨化時間在80min 時的 GaN 納米晶體的質(zhì)量是最佳的。最后得出，在這個工藝條件下制備出GaN 納米晶的平均顆粒尺寸在 40nm 左右、純度很高、平均粒徑在 17.6nm。
2. 討論了聚合物太陽能電池的工作原理，然后引出了 GaN 納米晶材料的器件制備流程。最后制備了器件結(jié)構(gòu)為 ITO/PEDOT：PSS/P3HT+Ga

4、N/Al 的聚合物太陽能電池，該器件的短路電流密度為 1.73mA/cm2，開路電壓為 0.7V，填充因子為39.1%，功率轉(zhuǎn)換效率為 0.47%。相比結(jié)構(gòu)為 ITO/PEDOT：PSS/P3HT/Al 的聚合物太陽能電池的器件，發(fā)現(xiàn)加入 GaN 納米晶體之后，器件的開路電壓沒有多大的變化，而短路電流密度和功率轉(zhuǎn)換效率有明顯的增加，從而證明 GaN 納米晶的引入有利于界面處的激子解離，進(jìn)而提高器件的轉(zhuǎn)換效率。
3. 比較了不

5、同的 GaN 納米晶的濃度對聚合物太陽能電池的器件性能影響。我們發(fā)現(xiàn)當(dāng) GaN 納米晶濃度為 15mg/ml 時，得到的功率轉(zhuǎn)化效率最大。當(dāng) GaN 納米晶濃度小于 15mg/ml 時，功率轉(zhuǎn)化效率隨著溶液的濃度增大而增大，這是由于 GaN納米晶混合濃度可以形成良好的給體-受體的互穿網(wǎng)絡(luò)，電荷的傳輸能力加強(qiáng)。但當(dāng) GaN 納米晶濃度大于 15mg/ml 時，功率轉(zhuǎn)化效率隨著溶液的濃度增大而減小。這是由于混合濃度的濃度過大，不能形成較好的