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适用于倒置聚合物太阳能电池的可溶液加工阳极双缓冲层

DOI：10.1002/pssa.201901023 期刊：physica status solidi (a) 出版年份：2020 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 尽管有机太阳能电池的功率转换效率已超过17%的阈值，但商用组件的效率仅为4-5%左右。其中一个原因在于缺乏有效的可溶液加工空穴传输材料——这类材料是实现卷对卷印刷设备规?；吧桃祷⒄沟墓丶亍１狙芯靠⒘艘焕嘈滦头邦舛嘟鹗粞跛嵫窝卫嗖牧?，这些材料单独使用或与传统聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)层复合后，均可作为倒置聚合物太阳能电池的阳极缓冲层。这些材料展现出约5.8 eV的功函数值，与典型聚合物给体的最高占据分子轨道(HOMO)能级良好匹配。我们采用包括PTB7:PC71BM、PV2000:PCBM和PffBT4T:PC71BM在内的多种常用活性体系进行测试。钒钼多金属氧酸盐可通过溶液沉积，与单独使用PEDOT:PSS不同，其性能不会像蒸镀氧化钼(e-MoOx)那样出现下降；最佳情况下甚至能达到与e-MoOx相近的性能。采用狭缝涂布法在柔性基底上制备的PV2000:PCBM太阳能电池实现了近7.6%的卓越功率转换效率。
作者： Alessandra Cominetti，Giulia Serrano，Alberto Savoini，Chiara Carbonera，Fabio Melchiorre，Sara Perucchini，Annalisa Congiu，Gianni Corso，Riccardo Barbieri，Elisa Trippodo，Andrea Caneschi，Riccardo Po
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为倒置聚合物太阳能电池开发可规模化商业应用的高效溶液加工型空穴传输材料。

研究成果

在活性层与PEDOT:PSS之间插入一层可溶性钒或钼多金属氧酸盐薄膜，可使器件效率接近甚至超过蒸镀氧化钼。这一结论已在玻璃基底旋涂器件和柔性基底狭缝涂布器件上均得到验证。

研究不足

该研究承认需要进一步调整墨水配方，以便用于高通量印刷或涂布工艺。未探索含非富勒烯受体的材料性能。

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