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基于P3HT：PCBM体系聚合物薄膜光伏电池研究的综述报告
光伏电池是一种将太阳能转换成电能的装置，是目前可再生能源领域的核心技术之一。聚合物太阳能电池（PSCs）是一种新型的光伏电池技术，其具有低成本、轻量化、柔性以及空间适应性等优点。在PSCs中，P3HT和PCBM体系是最常见的材料组合之一。本文将对基于P3HT：PCBM体系的聚合物薄膜光伏电池的研究进行综述。
P3HT是一种半导体材料，其能带结构和电子传输性质与硅等无机半导体材料相似，但其激子的束缚能较小。这使得P3HT的光吸收范围更广，面对全日照条件下的太阳光谱问题时，P3HT表现得更具优势。相对于P3HT，PCBM是一种电子受体材料，能带结构中断，此外，其成分是具有较高透明度、较高导电性能以及良好的稳定性，这些特性能够提高光电转换效率。由此产生的P3HT：PCBM的材料组合被广泛应用于PSCs中，并且在近些年来取得了很大的进展。
首先，P3HT：PCBM体系的研究中，研究者们常常采用的方法是通过半导体纳米颗粒与PCBM的混合，形成P3HT和PCBM之间的异质结。研究表明，P3HT：PCBM半导体异质结的形成能增大材料的稳定性，提高电荷载流子的分离效率和电子/空穴传输性能，从而促进器件的性能提升。另外，随着P3HT和PCBM浓度的变化，异质结的微观结构将会发生显著的变化。通过不同浓度的混合实验，研究者们发现，当理想比例为1:1时，功率转换效率最高。但是，由于异质结的制备需要更高的温度和精密的材料制备工艺，使得其更加难以制备成大面积、稳定的器件。
其次，表面形貌也是影响P3HT：PCBM体系光伏电池性能的重要因素之一。在器件的制备过程中，如果底电极表面存在粗糙度或不平整，会对光伏电池性能带来很大的影响，通过刻蚀表面粗糙度，涂布增加表面覆盖率等方法可以改善器件的电性能力。另外，在表面处理中，也有一些研究者采用热处理法来改善P3HT：PCBM体系的异质结，在高温条件下，P3HT和PCBM之间的混合会更加稳定，形成更完美的异质结，降低载流子的复合率和电荷传输阻力，并最小化非辐射复合的风险，使器件的光电转换效率更高。
最后，P3HT和PCBM这两种关键材料还可以与其它材料进行复合，以进一步提高PSCs的性能。例如，P3HT和ZnO的复合提高了器件的光电转换效率，而P3HT、PCBM和TiO2的三元复合也成功提高了器件的效率和稳定性。每种不同的复合话材料得出的器件表现都不相同，综合考虑使用的材料，复合处理的方法和材料的比例等方面，还需要改进性能以更高效地提取光能。
总之，基于P3HT：PCBM体系的聚合物薄膜光伏电池在近年来得到了广泛研究，但是该体系还存在一些问题，如器件的稳定性和长寿命性必须得到改进。未来，需要通过系统化和深入的研究来克服这些问题，提高性能和升级制造技术，从而实现P3HT：PCBM体系在大规模生产中的实际应用。