三维表面活性剂-石墨烯复合阴极界面材料在有机太阳能电池中的应用

• 作者: 潘飞 柏松 魏娴 黎应芬 唐典勇 陈希文 吕梦岚 李永舫
• 来源期刊: 中国科学:材料科学(英文版)
• 学科: 工学
• 关键词: 有机太阳能电池 能量转换效率 界面修饰 复合阴极 偶极相互作用 石墨烯 界面材料 电子产品
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 页码范围: 277-287
• 页数: 11页
• 分类号: TM9

摘要

低沸点绿色溶剂中分散石墨烯可广泛应用于涂料、导电油墨、电池、电子产品和太阳能电池等领域.研究发现,在乙醇溶液中,两种三维阴极界面材料POSSFN和ADMAFN分散石墨烯的浓度可达到0.97–1.18 mg mL^-1,通过计算得知这两种材料在石墨烯表面具有较大的吸附能.通过ESR、Raman、SKPM和XPS等测试手段证实,POSSFN侧链上的氨基能够与石墨烯发生n-掺杂作用;而AD-MAFN与石墨烯之间能够形成偶极相互作用.两种三维界面修饰-石墨烯复合材料(POSSFN-G和ADMAFN-G)均可作为阴极界面修饰材料应用于有机太阳能电池中,并使基于PM6:Y6光活性层的有机太阳能电池的能量转换效率(PCE)提高到了15.9%–16.1%,其中基于存在偶极相互作用的复合材料ADMAFN-G阴极修饰层的有机太阳能电池的PCE达到16.11%;使用存在n-掺杂作用的POSSFN-G阴极修饰层的器件,在厚膜状态下依然可获得较高的能量转换效率.