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无表面活性剂纳米颗粒的形貌在有机光伏中的作用

DOI：10.1007/s11664-020-08144-4 期刊：Journal of Electronic Materials 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 通过沉淀法制备的聚(3-己基噻吩):苯基C61丁酸甲酯(P3HT:PC61BM)纳米颗粒水分散液，成功构建了纳米颗粒薄膜及有机光伏器件。该纳米颗粒墨水具有超过4天的稳定性，并制得效率为1%的纳米颗粒有机光伏(NP-OPV)器件。对沉淀型NP-OPV器件的形貌与性能进行详细分析表明，最佳混合比例是实现观测到光电流与效率的关键因素。掠入射X射线衍射(GIXRD)分析证实，沉淀纳米颗粒能有效抑制热相分离，使得纳米颗粒薄膜可进行热处理。这些结果表明，沉淀纳米颗粒为开发具有更高光电流和效率的热稳定NP-OPV器件提供了途径，其性能可接近最优体异质结(BHJ)有机光伏器件水平。
作者： Darmawati Darwis，Elisa Sesa，Syahrul Ulum，Natalie P. Holmes，Krishna Feron，Mahir Thameel，Riku Chowdhury，Dedy Farhamsah，Levi Tegg，Xiaojing Zhou，Paul C. Dastoor，Warwick J. Belcher
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究无表面活性剂纳米颗粒的形貌在有机光伏器件中的作用，以实现具有更高光电流和效率的热稳定型纳米颗粒-有机光伏器件。

研究成果

研究表明，沉淀法制备的纳米粒子（NPs）为开发具有更高光电流和效率的热稳定型纳米粒子有机光伏器件（NP-OPV）提供了可行路径，其性能接近最优体异质结有机光伏器件（BHJ OPV）。沉淀NPs中观察到的分子混合形貌，或可成为同时实现高热稳定性与接近BHJ OPV效率的NP-OPV器件的技术途径。

研究不足

该研究强调了沉淀墨水的固有不稳定性，以及为实现无针孔且厚度足以保证器件性能一致的活性层，必须进行多次沉积步骤的必要性。

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