NiOx纳米颗粒穿孔传输层受离子半径控制的兴奋剂和有机太阳能电池的降解剂调节,效率为19.18%
Guangcong Zhang1, Qiaomei Chen1, Zhou Zhang1
1Beijing Advanced Innovation Center for Soft Matter Science and Engineering & State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, Beijing University of Chemical Technology, Beijing, 100029, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|November 29, 2023
概括
氧化纳米颗粒的稀土兴奋剂增强了它们的工作功能,提高了有机太阳能电池的效率. 用添加的氧化实现了19.18%的功率转换效率,优于传统材料.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 氧化 (NiOx) 是有机太阳能电池 (OSC) 的一个有前途的孔输送层 (HTL),比PEDOT:PSS.提供更好的稳定性.
- 然而,NiOx的低工作功能 (WF) 阻碍了OSC中高效的充电注入.
研究的目的:
- 通过稀土兴奋剂优化NiOx纳米粒子以提高工作功能和电子性能.
- 为了研究离子半径对OSC应用中化NiOx的电子特性的影响.
主要方法:
- 稀土元素 (La3+,Y3+,Sc3+) 在不同的度中被合成NiOx纳米粒子.
- 在OSC设备中评估了改性NiOx的工作功能,导电性和功率转换效率 (PCE).
主要成果:
- 用较大的离子半径离子 (La3+,Y3+) 和较小的离子半径离子 (Sc3+) 进行兴奋剂显著增加了NiOx的工作功能.
- 5%的Sc3+兴奋剂将WF提高到4.99 eV,使OSC PCE从15.64%提高到17.13%,而未兴奋剂的NiO则是15.64%.
- 通过使用甲基醇和三元混合系统进行进一步的优化,在溶液处理的无机纳米粒子HTL中实现了创纪录的PCE19.18%.
结论:
- 稀土兴奋剂,特别是Sc3+,是提高NiO工作功能的有效策略,以提高OSC性能.
- 与PEDOT:PSS相比,优化的NiOx HTL显示出更高的效率和稳定性,为下一代有机太阳能电池铺平了道路.


