利用不同阴极缓冲层来改善Pentacene/C60太阳能电池的性能

• 作者: 刘瑞 孔超 张福俊 徐征 曹文喆 曹晓宁 赵谡玲 龚伟
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 工学
• 关键词: 有机太阳能电池 Pentacene C60 缓冲层
• 年，卷（期）: 2011,（5）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 796-801
• 分类号: TM914.4
• 语种: 中文

摘要

制备了结构为ITO/Pentacene/C60/Al的双层光伏电池器件,在C60/Al界面插入了常用的缓冲层材料bathocuproine(BCP)作为阴极缓冲层,通过优化BCP层的厚度来提高电池的性能并研究了阴极缓冲层的作用机理.实验发现,BCP厚度为10 nm时器件的效率最高,为0.46%.在此基础上,利用bathophenanthroline(Bphen)和3,4,9,10-Perylenetetracarb-oxylicdianhydride(PTCDA)材料取代BCP,分别研究了缓冲层材料电子迁移率以及光吸收特性对器件性能的影响.在使用电子迁移率比BCP高两个数量级的Bphen材料作为缓冲层后,电池效率提高到了0.56%.而当使用在可见光区有较强光吸收的PTCDA材料作为缓冲层时,可以起到增加电池光吸收的作用,电池短路电流提高至5.97 mA/cm2,效率达0.87%.