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电极界面缓冲层对P3HT:PC61BM太阳能电池热稳定性的影响
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O649[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,印刷电子研究学研究部,苏州纳米科技协同创新中心,苏州215123, [2]中国科学技术大学纳米学院,苏州215123
  • 相关基金:国家自然科学基金(61306073,91123034)和江苏省自然科学基金(BK20130346)资助
中文摘要:

基于溶液法加工制备的聚合物太阳能电池的高温热稳定性是决定器件能否兼容后续高温热封装工艺,如热压封装、高温原子层沉积(ALD)等的一个关键。本文分别利用聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)和MoO3作为阳极缓冲层,以及ZnO和LiF作为阴极缓冲层,制备了结构为氧化铟锡(ITO)/阳极缓冲层/3-己基取代聚噻吩:(6,6)-苯基C61-丁酸甲酯(P3HT:PC61BM)/阴极缓冲层/Al的太阳能电池,系统地比较研究了不同界面缓冲材料对器件光电转换性能及稳定性的影响,特别是在高温煺火条件下器件的性能稳定性差异。结果表明,聚合物太阳能电池的热稳定性同器件的结构以及所用的缓冲层材料有密切的相关性。其中,利用MoO3及ZnO分别作为阳极与阴极界面修饰层的P3HT:PC61BM器件在120-150℃的温度范围内能够较好地保持器件的光电转换性能。这一结果为后续需要高温封装工艺的器件提供了有意义的结构优化指导。此外,研究结果还表明利用ZnO作为阴极缓冲层能够改善器件的长时间稳定性。

英文摘要:

The high-temperature thermal stability of solution-processed polymer solar cel s is a key issue that determines the feasibility of further thermal encapsulation processes, such as thermal lamination or high-temperature atomic layer deposition. In this article, polymer solar cel s with poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) or MoO3 as the anode buffer layer (ABL) and ZnO or LiF as the cathode buffer layer (CBL) were fabricated with a device structure of indium tin oxide (ITO)/ABL/poly(3-hexylthiophene):phenyl-C61-butyric acid methyl ester (P3HT:PC61BM)/CBL/Al. Device performances, especial y the high-temperature thermal stability of the devices, were studied in detail. The results indicated that the thermal stability of the organic solar cel s was highly dependent on the buffer layer material. Devices with MoO3 as ABL and ZnO as CBL showed high thermal stability at a temperature of 120-150 ℃, which ensures the possibility of subsequent thermal processing. In addition, the use of ZnO as the cathode buffer layer could also improve long-term device stability.

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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