研究目的
比较基于二元和三元平面异质结的有机光伏电池(OPVCs)的性能,这些电池以并五苯噻吩(5T)、亚酞菁(SubPc)和富勒烯(C60)作为活性层。
研究成果
以SubPc为电子受体的二元有机光伏电池(OPVCs)相比使用C60的器件效率更高,提升了50%。效率提升主要源于开路电压(Voc)的增加。三元有机光伏电池因5T与C60的能带结构、较差的电荷收集效率及串联电阻影响,其效率提升有限。
研究不足
三元OPVCs的效率受到电荷收集效率低下和三层堆叠有机层串联电阻的限制。5T层的高粗糙度也会影响器件性能。
1:实验设计与方法选择:
本研究比较了不同构型(5T/C60、5T/SubPc和5T/SubPc/C60)的二元与三元平面异质结有机光伏电池(OPVCs),研究了有机层厚度对器件性能的影响,并通过形貌分析探究不同OPVC构型的行为特征。
2:5T/SubPc和5T/SubPc/C60)的二元与三元平面异质结有机光伏电池(OPVCs),研究了有机层厚度对器件性能的影响,并通过形貌分析探究不同OPVC构型的行为特征。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:活性分子SubPc、C60以及用作OPVC缓冲层的AlQ3、CuI和MoO3由法国CODEX-International公司提供,5T则由本研究参与的智利实验室合成。
3:CuI和MoO3由法国CODEX-International公司提供,5T则由本研究参与的智利实验室合成。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:有机活性层夹在铝阴极和透明ITO阳极之间,电极与有机活性层之间插入电子和空穴缓冲层,所有层均在10^-4 Pa真空度下沉积。
4:实验步骤与操作流程:
清洗后的ITO镀膜玻璃基板装入真空腔室,有机活性层通过升华法沉积,铝顶电极通过2 mm×8 mm活性区域掩模热蒸发制备。
5:数据分析方法:
在黑暗环境和标准太阳光AM 1.5模拟光照下使用自动化I-V测试仪进行电学表征,光伏电池性能采用校准太阳模拟器在100 mW/cm2光强(通过光伏参考电池调节)下测量。
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获取完整内容-
SubPc
CODEX-International
Used as electron acceptor in binary OPVCs or as central layer in ternary cells
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C60
CODEX-International
Used as electron acceptor in binary OPVCs
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5T
Used as electron donor in OPVCs
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AlQ3
CODEX-International
Used as buffer layers in the OPVCs
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CuI
CODEX-International
Used as buffer layers in the OPVCs
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MoO3
CODEX-International
Used as buffer layers in the OPVCs
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