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

【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%。 【作者单位】： 北京工商大学物理系;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;
【关键词】： 聚合物太阳能电池 阴极缓冲层 X射线光电子能谱(XPS) 能量转换效率(PCE)
【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
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 1引言太阳能作为一种清洁、无污染且取之不尽、用之不竭的新能源受到广泛的重视。聚合物太阳能电池由于材料来源广泛、可挠曲、适于大面积制备和量产后成本低等特点,具有很大的发展潜力,引起广泛的研究兴趣[1,2]。但与已投入商业应用的无机太阳能电池相比,有机聚合物太阳能电

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