電極/活性層界面結(jié)構(gòu)及其與聚合物太陽能電池性能之間聯(lián)系的研究

【摘要】：分別以Ca/Al和Al作為電極制備了基于PCDTBT和PC70BM的體相異質(zhì)結(jié)聚合物太陽能電池。與單純以Al為電極的器件相比,基于Ca/Al電極的器件的開路電壓(VOC)、短路電流(JSC)、填充因子(FF)以及能量轉(zhuǎn)化效率(PCE)均有明顯的提高。為了理解金屬電極是如何影響器件的性能,我們利用瞬態(tài)光伏技術(shù)(TPV)和同步輻射光電子能譜(SRPES)分別對Ca/PCDTBT和Al/PCDTBT的界面進(jìn)行了細(xì)致的研究。通過TPV測量了器件中的載流子壽命和濃度,發(fā)現(xiàn)相比于以Al為電極的器件,以Ca/Al為電極的器件的載流子復(fù)合速率常數(shù)要小很多。通過高分辨率的SRPES研究了金屬電極/PCDTBT界面的化學(xué)反應(yīng)和能帶結(jié)構(gòu),研究發(fā)現(xiàn)在Ca/PCDTBT界面產(chǎn)生較強(qiáng)的界面偶極,從而有利于電子從PCDTBT傳輸?shù)诫姌O,同時排斥空穴使其遠(yuǎn)離電極/活性層的界面。因此,金屬Ca電極在聚合物界面通過偶極作用降低了器件中的載流子復(fù)合速率常數(shù),從而提高了器件的性能。 【作者單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室 華盛頓大學(xué)化學(xué)系
【關(guān)鍵詞】：金屬/聚合物界面 聚合物太陽能電池 同步輻射光電子能譜 瞬態(tài)光伏 載流子復(fù)合
【分類號】：TM914.4
【正文快照】： 電極/活性層界面結(jié)構(gòu)及其與聚合物太陽能電池性能之間聯(lián)系的研究@鞠煥鑫$中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室!安徽省合肥合作化南路42號,230029 @David S.Ginger$華盛頓大學(xué)化學(xué)系!美國華盛頓州西雅圖市,98195-1700 @朱俊發(fā)$中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室!安徽省

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電極/活性層界面結(jié)構(gòu)及其與聚合物太陽能電池性能之間聯(lián)系的研究    鞠煥鑫;David S.Ginger;朱俊發(fā);

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