在有机太阳能电池中集成喷墨印刷石墨烯作为孔运输层
Julia Kastner1, Flavia Tomarchio2, Nicolas Decorde2
1Functional Surfaces and Nanostructures, Profactor GmbH, 4407 Steyr-Gleink, Austria.
Micromachines
|October 28, 2023
概括
石墨烯油墨的绿色生产使有机太阳能电池的孔运输层的喷墨打印成为可能,为PEDOT:PSS.提供了灵活的替代方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 石墨烯的独特电子特性使其适用于有机太阳能电池.
- 像PEDOT:PSS这样的当前孔传输层 (HTL) 有局限性.
- 开发可打印和稳定的HTL对于下一代太阳能设备至关重要.
研究的目的:
- 为了展示用于喷墨印刷的石墨烯墨水的绿色生产.
- 为了利用石墨烯作为有机太阳能电池中的孔输送层 (HTL).
- 为了评估石墨烯的性能作为PEDOT:PSS.的替代品.
主要方法:
- 在水中对石墨进行绿色脱皮,以产生石墨烯油墨.
- 在活性聚合物层上喷墨印刷石墨烯墨水.
- 使用拉曼光谱,XPS,AFM和接触角度测量进行了表征.
- 使用石墨烯HTL的倒置有机太阳能电池的制造和测试.
主要成果:
- 通过绿色脱皮和离心,成功地产生了稳定的石墨烯墨水.
- 喷墨印刷的石墨烯作为一种有效的HTL,改善了孔的提取.
- 阿贡等离子处理增强了石墨烯墨水在聚合物上的湿透.
- 基于石墨烯的有机太阳能电池显示出功能和良好的潜力.
结论:
- 绿色石墨烯墨水是有机太阳能电池中喷墨打印HTL的可行材料.
- 石墨烯HTL在防止重组和金属扩散方面具有优势.
- 这种方法提供了一个有希望的,灵活的,可打印的替代传统HTLs.
