國(guó)家納米中心有機(jī)太陽(yáng)能電池界面修飾研究取得新進(jìn)展

近日，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家納米科學(xué)中心周惠瓊課題組將WOx納米顆粒與商業(yè)化的PEDOTPSS乳液混合用作有機(jī)太陽(yáng)能電池的空穴傳輸層材料，改善了空穴傳輸層的表面自由能，優(yōu)化了活性層的形貌，從而同時(shí)提高了器件的效率和填充因子，為高效有機(jī)非富勒烯太陽(yáng)能電池提供了一種簡(jiǎn)單易行的空穴傳輸層修飾方法。

據(jù)了解，周惠瓊課題組將WOx納米離子與PEDOTPSS乳液混合，經(jīng)過(guò)細(xì)致優(yōu)化WOxPEDOTPSS空穴傳輸層的組分和膜厚，基于PBDB－TFIT－4F體異質(zhì)結(jié)的非富勒烯太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)了80．79％的填充因子（FF）和14．57％的轉(zhuǎn)換效率（中國(guó)計(jì)量院驗(yàn)證效率為14．15％）。

阻抗分析和瞬態(tài)光電流光電壓測(cè)試等表征揭示了相對(duì)于廣泛應(yīng)用的PEDOTPSS薄膜，WOxPEDOTPSS空穴傳輸層具有更優(yōu)越的電荷提取性能。AFM和RSoXS測(cè)試發(fā)現(xiàn)具有不同表面自由能的空穴傳輸層（WOx， WOxPEDOTPSS，PEDOTPSS）可以調(diào)控體異質(zhì)結(jié)層的形貌。

通過(guò)對(duì)比相區(qū)尺寸／純度、載流子壽命、激子解離性能和載流子傳輸遷移率，研究人員認(rèn)為WOx PEDOTPSS器件具有高的FF來(lái)源于更平衡的載流子傳輸、更長(zhǎng)的載流子壽命以及減弱的非輻射電荷復(fù)合。