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基于Al2O3/MoO3复合阳极缓冲层的倒置聚合物太阳能电池的研究

李琦 章勇

基于Al2O3/MoO3复合阳极缓冲层的倒置聚合物太阳能电池的研究

李琦, 章勇
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  • 采用旋涂Al2O3前驱体溶液和低温退火的方法在活性层上形成Al2O3薄膜,并与MoO3结合形成Al2O3/MoO3复合阳极缓冲层,制备了以聚3-己基噻吩:[6.6]-苯基-C61-丁酸甲酯(P3HT:PC61BM)为活性层的倒置聚合物太阳能电池,并通过改变Al2O3前驱体溶液的浓度来分析复合阳极缓冲层对器件性能的影响.结果发现,Al2O3/MoO3复合阳极缓冲层能有效调控倒置聚合物太阳能电池的光电性能及其稳定性.当Al2O3前驱体溶液的浓度为0.15%时,器件光伏性能达到最优值,与MoO3单缓冲层的器件相比,光电转换效率(PCE)由3.85%提高到4.64%;经过80天老化测试后,具有复合阳极缓冲层的器件PCE保留为初始值的76%,而单缓冲层的器件PCE已经下降到50%以下.器件性能得到改善的原因是Al2O3/MoO3复合阳极缓冲层增强了倒置太阳能电池器件阳极对空穴的收集能力,同时钝化了器件活性层,从而提升了太阳能电池器件的光伏性能及其稳定性.
      通信作者: 章勇, zycq@scnu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61377065,61574064)和广东省科技计划(批准号:2013B040402009,2014B090915004,2015B010132009)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-10-26
  • 修回日期:  2017-11-29
  • 刊出日期:  2018-03-20

基于Al2O3/MoO3复合阳极缓冲层的倒置聚合物太阳能电池的研究

  • 1. 华南师范大学光电子材料与技术研究所, 微纳光子功能材料与器件重点实验室, 广州 510631;
  • 2. 广东省低碳与新能源材料工程技术研究中心, 广州 510631
  • 通信作者: 章勇, zycq@scnu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61377065,61574064)和广东省科技计划(批准号:2013B040402009,2014B090915004,2015B010132009)资助的课题.

摘要: 采用旋涂Al2O3前驱体溶液和低温退火的方法在活性层上形成Al2O3薄膜,并与MoO3结合形成Al2O3/MoO3复合阳极缓冲层,制备了以聚3-己基噻吩:[6.6]-苯基-C61-丁酸甲酯(P3HT:PC61BM)为活性层的倒置聚合物太阳能电池,并通过改变Al2O3前驱体溶液的浓度来分析复合阳极缓冲层对器件性能的影响.结果发现,Al2O3/MoO3复合阳极缓冲层能有效调控倒置聚合物太阳能电池的光电性能及其稳定性.当Al2O3前驱体溶液的浓度为0.15%时,器件光伏性能达到最优值,与MoO3单缓冲层的器件相比,光电转换效率(PCE)由3.85%提高到4.64%;经过80天老化测试后,具有复合阳极缓冲层的器件PCE保留为初始值的76%,而单缓冲层的器件PCE已经下降到50%以下.器件性能得到改善的原因是Al2O3/MoO3复合阳极缓冲层增强了倒置太阳能电池器件阳极对空穴的收集能力,同时钝化了器件活性层,从而提升了太阳能电池器件的光伏性能及其稳定性.

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