小分子叠层有机太阳能电池的界面层优化

摘要：

为了提高双结叠层有机太阳能电池(OSCs)的性能,我们对有机小分子叠层OSCs的中间层(IL)、阴极界面层(CL)和活性层进行了优化.首先,研究不同低功函数的金属纳米粒子(Mg、Ag、Al和Ca)作为IL对叠层OSCs性能的影响,得到了最优的IL材料为0.1 nm厚的金属Al,使得叠层OSCs的PCE提升了50.9％.其次,研究了不同低功函数金属(Mg、Al和Ca)作为CL对叠层OSCs性能的影响,并得到了最优的CL金属材料为Mg,与Al作为CL的叠层OSCs对比,采用Mg作为CL的器件PCE提升了20.7％.最后采用窄带隙材料DTDCTB取代中带隙材料boron subphthalocyanine chloride(SubPc)作为后子电池的活性层,与仅采用SubPc的叠层OSCs相比,PCE提升了30.2％.当前后子电池均采用体异质结结构后,最终叠层OSCs的PCE达到了4.04％,与最初未优化前OSCs的PCE(2.1％)相比,最优OSCs的PCE提升了92.4％.

关键词：叠层有机太阳能电池、中间层、阴极界面层、体异质结

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分类号：O436.2(光学)

资助基金：福建省自然科学基金面上基金2019J01056;华侨大学中青年教师科研提升资助计划ZQN-PY508;国家自然科学基金青年基金61404053;福建省光传输与变换重点实验室开放课题KF2019101;华侨大学研究项目13BS419;华侨大学研究生创新项目18013082010

在线出版日期：2020-04-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：175-180