基于氧化鋅界面修飾層在有機(jī)太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用.pdf

1、有機(jī)太陽(yáng)能電池相比傳統(tǒng)硅基太陽(yáng)能電池具有低成本、輕質(zhì)、柔韌性好等優(yōu)點(diǎn)，成為了熱點(diǎn)研究方向之一。近幾年來(lái)，隨著新的活性材料和先進(jìn)加工工藝的發(fā)展，光電轉(zhuǎn)化效率迅速提高，目前實(shí)驗(yàn)室報(bào)道已經(jīng)達(dá)到10％左右。然而，由于傳統(tǒng)有機(jī)太陽(yáng)能電池中的酸性空穴傳輸層PEDOT:PSS腐蝕ITO，且Al等低功函數(shù)電極容易被氧化，使得器件穩(wěn)定性變差。因此，研究人員開(kāi)發(fā)了反向構(gòu)型的有機(jī)太陽(yáng)能電池。在該類型器件結(jié)構(gòu)中，除了Ag、Au等高功函數(shù)電極和活性層外，活性層與

2、ITO電極間的陰極界面層對(duì)器件的性能也會(huì)產(chǎn)生重要的影響。
　　在眾多的陰極界面材料中，ZnO作為界面層具有良好的透過(guò)率和環(huán)境穩(wěn)定性、制備簡(jiǎn)單、低的結(jié)晶溫度以及高的載流子遷移率等優(yōu)點(diǎn)，引起了廣泛地關(guān)注。然而，ZnO納米粒子容易聚集且其表面有一定的缺陷，造成ZnO薄膜具有明顯的表面缺陷，使得與活性層擁有較差的界面接觸，導(dǎo)致嚴(yán)重的載流子復(fù)合。為此，本文主要從以下三個(gè)方面對(duì)ZnO界面層進(jìn)行修飾，并取得良好的效果。
　　(1)通過(guò)Zn

3、O納米粒子與TiO2納米棒的溶液混合形成了混合界面層，與單一材料界面層相比，混合界面層與活性層具有良好的界面接觸，降低了接觸電阻和漏電流。同時(shí)，ZnO納米粒子增加了與活性層接觸面積，TiO2納米棒提供了電子傳遞的直接運(yùn)輸通道，所以，混合界面層提高了器件的電子收集和傳遞效率。進(jìn)而使得混合界面層的器件效率達(dá)到了8.82%。
　　(2)通過(guò)富勒烯衍生物PyC60對(duì)ZnO界面層修飾形成ZnO/PyC60雙層界面層，降低了ZnO的表面缺陷，