1 南京邮电大学 有机电子与信息显示国家重点实验室培育基地和信息材料与纳米技术研究院, 先进生物与化学制造协同创新分中心, 江苏 南京 210023
2 吉林大学 超分子结构与材料教育部重点实验室, 吉林 长春 130012
3 南京工业大学 柔性电子重点实验室和先进材料研究院, 先进生物与化学制造协同创新中心, 江苏 南京 211816
制备了以ZnPc(OC8H17OPyCH3I)8为阴极缓冲层、P3HT∶PCBM为有源层的有机太阳能电池。 对阴极缓冲层ZnPc(OC8H17OPyCH3I)8薄膜分别进行了溶剂蒸汽退火和过渡舱惰性气体流退火处理, 并利用原子力显微镜(AFM)对缓冲层表面形貌进行了表征。结果表明: 这两种退火方法都使缓冲层形貌得以改善。电池效率从2.14%提高到3.76%, 电流密度从8.12 mA/cm2提高到10.71 mA/cm2, 填充因子从0.45提高到0.61。与传统器件相比, 退火处理的阴极缓冲层器件的稳定性也得到了改善, 器件寿命延长了1.4倍。这种简单阴极界面处理方法为改善聚合物太阳能电池性能提供了有效途径。
倒置结构有机太阳能电池 阴极缓冲层 退火处理 inverted organic solar cells cathode buffer layer ZnPc(OC8H17OPyCH3I)8 ZnPc(OC8H17OPyCH3I)8 annealing treatment
新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室, 太原理工大学物理与光电工程学院, 山西 太原 030024
通过Alq3∶CsF复合阴极缓冲层来优化CuPc/C60有机小分子太阳能电池的性能。 当Alq3∶CsF厚度为5 nm, CsF的掺杂比例为4% 时, 加入复合阴极缓冲层器件较Alq3阴极缓冲层器件的能量转化效率提高了49%, 到达0.76%, 并且在室温、 大气的条件下, 器件的稳定性也得到了保持, 与未加阴极缓冲层的器件相比, 半衰期提高了6倍, 达到9.8 h。 通过紫外-可见吸收、 外量子效率和单载流子传输器件等研究了器件效率改善的主要原因是掺入CsF后, 调节界面能级, 改善了Alq3的电子传输特性, 提高了器件的短路电流和填充因子。 比较分析复合阴极缓冲层器件于空气中放置不同的时间的电流电压曲线, 表明Alq3∶CsF可以保持Alq3的良好稳定性, 可以很好地阻挡氧气与水分的扩散, 提高器件的寿命。
有机太阳能电池 氟化铯（CsF） 喹啉铝（Alq3） 阴极缓冲层 Organic solar cells Cesium fluoride(CsF) Tris-(8-hydroxyquinoline) aluminum(Alq3) Cathode buffer layer
1 北京理工大学 光电学院， 北京100081
2 北京理工大学 基础教育学院， 北京102488
制备了基于聚(3-己基噻吩)(P3HT)与可溶性富勒烯衍生物(PCBM)共混体系的太阳能电池。通过改变活性层退火处理时惰性气氛环境的压强，在一定程度上实现对共混物相分离以及聚合物结晶度的控制，研究了LiF作为阴极缓冲层对不同压强下退火处理的器件性能的影响。实验发现，LiF层的关键作用在于稳定开路电压以及提升短路电流，从而带动转化效率整体提升。结果表明，LiF层可以改善器件活性层与金属电极接触的界面形态，而器件的最终性能则由活性层的微观形貌与电极界面形态共同决定。
聚合物太阳能电池 阴极缓冲层 退火气氛压强 polymer solar cells cathode buffer layer annealing ambient pressure
