小分子叠层有机太阳能电池的界面层优化

• 作者: 刘昱玮 吴志军 张宇 李志祥 林志坚 金玉 骆昕
• 来源期刊: 发光学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 叠层有机太阳能电池 中间层 阴极界面层 体异质结
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 材料合成及性能
• 页码范围: 175-180
• 页数: 6页
• 分类号: O436.2
• 字数: 3842字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/fgxb20204102.0175

摘要

为了提高双结叠层有机太阳能电池(OSCs)的性能,我们对有机小分子叠层OSCs的中间层(IL)、阴极界面层(CL)和活性层进行了优化.首先,研究不同低功函数的金属纳米粒子(Mg、Ag、Al和Ca)作为IL对叠层OSCs性能的影响,得到了最优的IL材料为0.1 nm厚的金属Al,使得叠层OSCs的PCE提升了50.9％.其次,研究了不同低功函数金属(Mg、Al和Ca)作为CL对叠层OSCs性能的影响,并得到了最优的CL金属材料为Mg,与Al作为CL的叠层OSCs对比,采用Mg作为CL的器件PCE提升了20.7％.最后采用窄带隙材料DTDCTB取代中带隙材料boron subphthalocyanine chloride(SubPc)作为后子电池的活性层,与仅采用SubPc的叠层OSCs相比,PCE提升了30.2％.当前后子电池均采用体异质结结构后,最终叠层OSCs的PCE达到了4.04％,与最初未优化前OSCs的PCE(2.1％)相比,最优OSCs的PCE提升了92.4％.