喷雾涂层MoO₃用于反转有机光伏的孔运输层

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) 需要高效的孔输送层 (HTL) 才能达到最佳性能.
• 三氧化物 (MoO₃) 是一个有前途的HTL材料,通常通过热蒸发处理.
• 开发可扩展和具有成本效益的OPV制造方法对于商业化至关重要.

研究的目的:

• 调查使用溶液加工的三氧化物 (S-MoO) 作为HTL在反向散体异质连接 (BHJ) 有机光伏 (OPV) 中的可行性.
• 探索喷涂作为MoO₃HTL制造热蒸发的替代品.
• 优化喷雾涂层参数和溶液度,以提高OPV性能和稳定性.

主要方法:

• 使用S-MoO₃作为HTL通过喷涂和低温回火来制造反转的BHJ OPV.
• 使用异醇 (IPA) 制备不同度的S-MoO₃溶液 (5 mg/mL和1 mg/mL).
• 喷涂涂层参数的系统变化,包括流量流量,喷涂周期和薄膜厚度.

主要成果:

• 2.8%的最高功率转换效率 (PCE) 用1 mg/mLMoO₃溶液在一个循环的0.2 mL/min喷雾流量下实现.
• 设备性能对MoO₃溶液度和喷涂参数敏感,与热蒸发的MoO₃ (T-MoO₃) 相比,由于填充因子的限制,观察到较低的PCE.
• 在S-MoO₃ HTL表现出卓越的操作稳定性,在环境条件下1300小时后,即使没有封装,也保留了90%的初始PCE.

结论:

• 通过喷涂处理溶液处理的MoO₃是OPV的可行的替代HTL,提供了更好的稳定性.
• 该研究强调了使用可扩展喷涂技术大面积批量生产OPV的潜力.
• 进一步优化喷雾涂层参数和溶液配方可以带来与传统方法相比的增强PCE.