聚乙二醇陰極修飾層改善聚合物太陽能電池光電性能的研究

【摘要】：通過將聚乙二醇(PEG)摻入活性層制備聚合物太陽能電池,利用PEG的遷移特性獲得陰極修飾層,研究PEG陰極修飾層對聚合物太陽能電池光電性能的影響。X射線光電子能譜(XPS)分析表明,摻入活性層中的PEG遷移到活性層與Al電極之間,形成了陰極緩沖層。吸收光譜、電流密度-電壓特性曲線和外量子效率譜的分析表明,PEG陰極緩沖層的形成改善了活性層與陰極的界面接觸特性,降低了活性層與電極之間的能級勢壘,有利于載流子傳輸,因此顯著地改善了聚合物太陽能電池的光電性能,使得器件的開路電壓Voc、短路電流密度Jsc和填充因子(FF)都有明顯提高。當(dāng)P3HT:PCBM活性層中摻入體積比為0.5%的PEG時,聚合物太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率(PCE)最高,達(dá)到了3.07%,比未摻雜PEG的參考器件提高了38.5%。 【作者單位】： 北京工商大學(xué)物理系;北京交通大學(xué)光電子技術(shù)研究所發(fā)光與光信息技術(shù)教育部重點(diǎn)實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 聚合物太陽能電池 陰極緩沖層 X射線光電子能譜(XPS) 能量轉(zhuǎn)換效率(PCE)
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61274063) 北京市屬高等學(xué)校高層次人才引進(jìn)與培養(yǎng)計劃(CIT&TCD201404030) 北京市教委科研計劃(KM201310011008,KM201510011002)資助項目
【分類號】：TM914.4
【正文快照】： 1引言太陽能作為一種清潔、無污染且取之不盡、用之不竭的新能源受到廣泛的重視。聚合物太陽能電池由于材料來源廣泛、可撓曲、適于大面積制備和量產(chǎn)后成本低等特點(diǎn),具有很大的發(fā)展?jié)摿?引起廣泛的研究興趣[1,2]。但與已投入商業(yè)應(yīng)用的無機(jī)太陽能電池相比,有機(jī)聚合物太陽能電

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