半透明有机光伏设备:接口/批量性能和稳定性问题
Barbara Paci1, Flavia Righi Riva1, Amanda Generosi1
1SpecX-Lab, Istituto di Struttura della Materia CNR, Via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|February 9, 2024
概括
有机光伏 (OPV) 设备由于光氧化而降解,特别是在湿透孔输送层 (HTL) 中. 用氧化 (MoOx) 替换HTL-X可通过防止活性层光氧化来提高稳定性.
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:
- 有机光伏 (OPV) 设备为建筑物的集成光伏提供了潜力.
- 了解OPV组件的形态/结构特性和稳定性对于设备的寿命至关重要.
- 关键组件包括PM6:Y6光活性层,ZnO电子输送层 (ETL),HTL-X孔输送层 (HTL) 和Ag纳米线 (AgNWs) 电极.
研究的目的:
- 研究半透明有机光伏设备的形态/结构特性和稳定性.
- 在光和温度压力下识别降解途径.
- 提出和验证一个替代的设备配置,以提高稳定性.
主要方法:
- 在现场能量分散式X射线反射计 (EDXR) 和现场原子力显微镜 (AFM).
- 进行X射线衍射 (XRD) 和微型拉曼光谱.
- 研究光和温度应激对设备组件和接口的影响.
主要成果:
- 设备表现出基本的结构稳定性,但ZnO/PM6:Y6接口粗度增加.
- 黑暗中的热应激不会诱导降解,表明光源诱导的降解.
- 微拉曼光谱检测显示,在照明和湿度下,活性物质因高度HTL-X而发生光氧化.
- ZnO层可能在降解中起着光催化作用.
结论:
- 活性层的光氧化是主要的降解机制,由高度HTL-X加剧.
- 用无机氧化物 (MoOx) 取代HTL-X,可以创建一个稳定的替代配置.
- MoOx防止PM6:Y6活性物质的光氧化,从而在轻度应力下提高设备的寿命.
