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聚乙二醇阴极修饰层改善聚合物太阳能电池光电性能的研究
  • ISSN号:1005-0086
  • 期刊名称:《光电子.激光》
  • 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]北京工商大学物理系,北京100048, [2]北京交通大学光电子技术研究所,发光与光信息技术教育部重点实验室,北京100044
  • 相关基金:国家自然科学基金(61274063);北京市属高等学校高层次人才引进与培养计划(CIT&TCD201404030;);北京市教委科研计划(KM201310011008,KM201510011002)资助项目
中文摘要:

通过将聚乙二醇(PEG)掺入活性层制备聚合物太阳能电池,利用PEG的迁移特性获得阴极修饰层,研究PEG阴极修饰层对聚合物太阳能电池光电性能的影响。X射线光电子能谱(XPS)分析表明,掺入活性层中的PEG迁移到活性层与Al电极之间,形成了阴极缓冲层。吸收光谱、电流密度-电压特性曲线和外量子效率谱的分析表明,PEG阴极缓冲层的形成改善了活性层与阴极的界面接触特性,降低了活性层与电极之间的能级势垒,有利于载流子传输,因此显著地改善了聚合物太阳能电池的光电性能,使得器件的开路电压Voc、短路电流密度Jsc和填充因子(FF)都有明显提高。当P3HT:PCBM活性层中掺入体积比为0.5%的PEG时,聚合物太阳能电池的能量转换效率(PCE)最高,达到了3.07%,比未掺杂PEG的参考器件提高了38.5%。

英文摘要:

Polymer solar cells with polyethylene glycol (PEG) cathode buffer layer formed by PEG migra- tion were prepared,and the photoelectric performance of polymer solar cells was studied in this paper. The X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) results indicate that PEG migrates from active layer to the interface between the active layer and A1 electrode and forms a cathode buffer layer. The results of ultra-violet-visible absorption spectra, current density-voltage (J-V) characteristic curves and external quantum efficiency spectra show that the formed PEG buffer layer improves the interfacial contact and reduces the energy barrier between active layer and electrode, thus improves the photoelectric performance of the polymer solar cell significantly, and the short circuit current density (Jsc), open circuit voltage (Voc) and fill factor (FF) are all enhanced obviously. The polymer solar cell with 0. 5% (volume per-centage) PEG doped into P3HT: PCBM active layer gives the maximum power conversion efficiency (PCE) of 3.07% ,which is enhanced by 38. 5% compared with the device without PEG.

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期刊信息
  • 《光电子.激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:天津市教育委员会
  • 主办单位:天津理工大学 中国光学学会
  • 主编:巴恩旭
  • 地址:天津市西青区宾水西道391号
  • 邮编:300384
  • 邮箱:baenxu@263.net baenxu@aliyun.com
  • 电话:022-60214470
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-0086
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1182/O4
  • 邮发代号:6-123
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 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,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:16551