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利用不同阴极缓冲层来改善Pentacene/C_(60)太阳能电池的性能
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TM914.4[电气工程—电力电子与电力传动]
  • 作者机构:[1]北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室 北京交通大学光电子技术研究所,北京100044, [2]榆林职业技术学院神木校区 神木县职业技术教育中心,神木县719300, [3]中国科学院电工研究所 太阳能热利用及光伏系统重点实验室,北京100190
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:60978060 10974013 10804006); 教育部博士点基金(批准号:20090009110027); 北京市自然科学基金(批准号:1102028); 北京市科委(批准号:Z090803044009001); 科技部国际合作计划(批准号:2008DFA61420); 北京交通大学“红果园双百计划”资助的课题
中文摘要:

制备了结构为ITO/Pentacene/C60/Al的双层光伏电池器件,在C60/Al界面插入了常用的缓冲层材料bathocuproine(BCP)作为阴极缓冲层,通过优化BCP层的厚度来提高电池的性能并研究了阴极缓冲层的作用机理.实验发现,BCP厚度为10nm时器件的效率最高,为0.46.在此基础上,利用bathophenanthroline(Bphen)和3,4,9,10-Perylenetetracarb-oxylicdianhydride(PTCDA)材料取代BCP,分别研究了缓冲层材料电子迁移率以及光吸收特性对器件性能的影响.在使用电子迁移率比BCP高两个数量级的Bphen材料作为缓冲层后,电池效率提高到了0.56.而当使用在可见光区有较强光吸收的PTCDA材料作为缓冲层时,可以起到增加电池光吸收的作用,电池短路电流提高至5.97mA/cm2,效率达0.87.

英文摘要:

Devices with the structure of ITO /Pentacene /C60 /Al were prepared.Then,in order to enhance the performance of these cells and study the mechanism of the cathodic buffer layer,bathocuproine(BCP) of different thickness were inserted between C60 and Al.When inserting 10 nm BCP,the power conversion effciency of the cell is as high as 0.46.On this basis,bathophenanthroline(Bphen) and 3,4,9,10-Perylenetetracarb-oxylicdianhydride(PTCDA) are used instead of BCP,so as to compare and discuss the effects on the performance of the solar cells caused by the electron mobility and optical absorption properties of the cathodic buffer layers.As the electron mobility of Bphen is two orders of magnitude higher than that of BCP,the efficiency of devices with Bphen as the buffer layer was improved to 0.56.Furthermore,the absorption spectrum of devices was obviously enhanced by inserting PTCDA material which has large absorption in visible light region,and the highest current density of such device was enhanced to 5.97 mA /cm2 and the efficiency was 0.87.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876