位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
碘化铅作为空穴传输层在P3HT:PC_(61)BM聚合物太阳能电池中的增强效果
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]华中科技大学材料科学与工程学院,材料成型与模具国家重点实验室,武汉430074, [2]武汉光电国家实验室,武汉430074, [3]武汉大学化学与分子科学学院,武汉430072
  • 相关基金:国家自然科学基金(51472095)资助项目
中文摘要:

开发了一类新型阳极界面缓冲材料PbI_2,制备了结构为ITO/PbI_2/P3HT:PC_(61)BM/Al(氧化铟锡导电玻璃/碘化铅/聚三已基噻吩:富勒烯衍生物/铝)的器件,制备工艺包括旋涂和蒸镀,考察了PbI_2在聚合物太阳能电池原型器件ITO/P3HT:PC_(61)BM/Al中的效果。不同碘化铅浓度,退火温度,退火时间,对PbI_2薄膜的质量都会有影响。很显然,高质量的PbI_2薄膜将会带来好的光电转化效率。PbI_2薄膜的透光性,结晶性,以及表面形貌可以用来描述所成薄膜的质量好坏。对能带来最好性能的碘化铅薄膜进行了紫外-可见光谱,X射线粉末衍射(XRD),原子力显微镜(AFM),扫描电子显微镜(SEM)等表征。实验发现,太阳能电池器件的效率对PbI_2浓度比较敏感,最优化的条件为,旋涂浓度为3 mg?m L^(-1),100°C退火30 min,其电池的开路电压(Voc)达到0.45 V,短路电流密度(Jsc)为7.9 m A?cm^(-2),填充因子(FF)为0.46,与没有界面缓冲材料的器件相比,光电转换效率(PCE)由0.85%提高到1.64%。

英文摘要:

We develop a novel hole extracting buffer layer material,namely PbI_2.The structure of the device we fabricate is ITO/PbI_2/P3HT:PC_(61)BM/Al(indium tin oxide/lead iodide/poly(3-hexylthiophene):[6,6]-phenyl C61-butyric acid methyl ester/aluminum cathode).The preparation method involves spin-coating and thermal evaporation.We study the effectiveness of using PbI_2 in the prototype ITO/P3HT:PC_(61)BM/Al polymer solar cell devices.The concentration,annealing temperature,and annealing time all have an influence on the quality of the PbI_2 films.Obviously,higher-quality PbI_2 films will lead to better power conversion efficiency.The transmittance,crystallization,and morphology properties of the PbI_2 films can be used to describe the quality of the films.We characterize the PbI_2 film affording the best performance by UV-Vis spectrophotometry,X-ray powder diffraction(XRD),atomic force microscopy(AFM),and scanning electron microscopy(SEM).Our results reveal that the performance of the solar cell device is sensitive to the concentration of PbI_2,and the best conditions are a concentration of 3 mg?m L~(-1),annealing temperature of 100 °C,and annealing time of 30 min.The open circuit voltage(Voc) is 0.45 V,the short circuit current density(Jsc) is 7.9 m A?cm~(-2),and the fill factor(FF) is 0.46.Compared with the devices without any buffer layer(0.85%),the power conversion efficiency(PCE)using PbI_2 as the buffer layer can reach 1.64%.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781