双层互扩散异质结有机太阳能电池的电荷传输与提取

摘要： 具有阳极附近富给体区域和阴极附近富受体区域的双层互扩散异质结结构，可削弱活性层与电极间的能级势垒，从而提升有机太阳能电池性能。本研究采用正交溶剂法制备了聚(3-己基噻吩)(P3HT)/[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)双层互扩散异质结有机太阳能电池，并详细研究了其电荷传输与提取特性。瞬态光电压/瞬态光电流测试表明：该双层互扩散异质结器件具有更长的载流子复合寿命与更短的电荷提取时间；通过线性增压光诱导电荷提取技术证实其具有更高的载流子迁移率。结果表明，这种改进的双层互扩散异质结结构能有效降低载流子复合，提升电荷传输与提取效率。该器件的性能显著增强，相比体相器件实现了约19.8%的功率转换效率提升。双层互扩散异质结为优化有机太阳能电池性能提供了高效器件结构。