聚烯与金属离子交叉冠以太接种的多重功能作为散装异质连接聚合物太阳能电池的电子传输层:光学干扰,孔堵塞,界面双极和电子导电
Sih-Hao Liao1, Yi-Lun Li, Tzu-Hao Jen
1Chemical Engineering Department and Frontier Research Center on Fundamental and Applied Sciences of Matters, National Tsing-Hua University, Hsinchu 30013, Taiwan, ROC.
Journal of the American Chemical Society
|August 18, 2012
概括
一种新的电子运输聚合物,PFCn6:K(+),显著提高了聚合物太阳能电池的效率. 这种材料充当光学间隔器,减少重组,并改善电子导电,通过P3HT:ICBA.达到创纪录的7.5%功率转换效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 大批异质连接聚合物太阳能电池 (PSC) 是一个有前途的可再生能源技术.
- 有效的电子传输层 (ETL) 对于优化PSC性能和稳定性至关重要.
- 现有的ETL通常在电荷传输,接口属性和光学管理方面面临限制.
研究的目的:
- 开发和研究一种用于提高PSC性能的新型电子输送聚合物.
- 在PSC中探索基于聚化的电子输送层 (PFCn6:K(+)) 的功能.
- 在使用P3HT作为捐赠体的PSC中实现高功率转换效率 (PCE).
主要方法:
- 使用区域常规的聚3-基thiophene (P3HT) 作为捐赠者和ICBA或IPCBM作为接受者制造PSC.
- 将一种新型电子输送聚合物 (PFCn6:K(+)) 作为接口层.
- 通过电流电压测量,紫外线光电谱学和光学和电气性能分析来描述PSC性能.
主要成果:
- 插入PFCn6:K(+) 电子输送层显著改善了PCE,达到P3HT:ICBA:Ca/Al PSCs的7.5%.
- 该ETL展示了多种功能,包括光学干扰,阻断电子孔再组合,以及对阴极的工作功能的修改.
- 增强的电子导电得到了增加的吸收,减少了只有孔的电流密度,降低了Al工作功能,降低了连续电阻.
结论:
- 新型的PFCn6:K(+) 电子输送聚合物在提高PSC性能方面非常有效.
- 观察到的效率提高归因于ETL在光管理,电荷重组抑制和电荷传输方面的多方面的作用.
- 实现的7.5%PCE代表了PSC采用简单的P3HT供体聚合物的记录.
