Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
Frontiers of Optoelectronics
2018, 11(4): 360–366
1 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室， 吉林 长春 130012
2 吉林师范大学功能材料物理与化学教育部重点实验室， 吉林 四平 136000
通过化学水浴法生长了铯掺杂ZnO纳米柱阵列(CZO-NRA)，将其作为电子传输层(ETL)，利用乙醇胺与二甲氧基乙醇共混溶液对CZO-NRA进行表面修饰，制备了倒置聚合物太阳能电池。研究结果表明，适量的铯掺杂提高了纳米柱的c轴择优取向结晶度，减少了ETL中由氧空位和锌填隙原子引起的深能级缺陷，减小了器件的串联电阻，增大了器件的短路电流与填充因子。表面修饰减少了CZO-NRA的表面缺陷，减小了ETL与有源层的接触电阻，抑制了界面载流子复合。与未掺杂的器件相比，表面修饰CZO-NRA器件的能量转换效率由1.27%提高至2.89%。
薄膜 聚合物太阳能电池 铯掺杂ZnO纳米柱阵列 电子传输层 表面修饰
1 吉林大学电子科学与工程学院 集成光电子学国家重点联合实验室, 吉林 长春130012
2 吉林师范大学 功能材料物理与化学教育部重点实验室, 吉林 四平136000
采用快速热退火对ZnO薄膜进行后处理, 制作了ITO/ZnO/PTB7∶PC71BM/MoO3/Ag结构的倒置聚合物太阳能电池, 器件能量转换效率达到了8.1%, 与传统热退火工艺相比提高了11.26%。通过原子力显微镜、扫描电子显微镜、X光衍射谱、透射光谱和荧光谱对不同退火条件下制备的ZnO薄膜进行表征和分析。结果表明, 经快速热退火处理的ZnO薄膜具有良好的c轴取向结晶特性、较大的晶粒尺寸和表面粗糙度,有效地降低了器件的串联电阻Rs, 增大了器件的短路电流Jsc和填充因子FF。
聚合物太阳能电池 快速热退火 ZnO电子传输层 能量转换效率 polymer solar cell rapid thermal annealing (RTA) electron transporting layer power conversion efficiency (PCE)
