磁性纳米复合材料改性混合孔传输层,用于构建具有高效率的有机太阳能电池
Yinhui Bao1,2, Huanran Feng1,2, Xing Chen1,2
1Interdisciplinary Research Center of Smart Sensors, Key Laboratory of Artificial Olfaction of Shaanxi Higher Education Institutes, Shaanxi Key Laboratory of High-Orbits-Electron Materials and Protection Technology for Aerospace, School of Advanced Materials and Nanotechnology, Xidian University, Shaanxi 710126, People's Republic of China.
一种新的Fe3O4/GO磁性纳米复合材料增强了有机太阳能电池中的PEDOT:PSS孔运输层. 这将功率转换效率提高到18.91%,并提高了设备的稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 对高效的有机太阳能电池 (OSC) 进行界面修改至关重要.
- PEDOT:PSS是一个常见的洞传输层 (HTL),但需要优化以获得更高的性能.
- 用金属氧化物或2D材料等材料合PEDOT:PSS可以改善其电气性能.
研究的目的:
- 通过使用Fe3O4/GO磁性纳米复合材料作为PEDOT:PSS.的二次剂来开发高效的OSC.
- 调查这种混合HTL对OSC性能的影响,包括功率转换效率 (PCE) 和稳定性.
- 为了证明混合HTL在不同OSC活性层材料中的多功能性.
主要方法:
- 合成了一个Fe3O4/GO磁性纳米复合材料.
- 将Fe3O4/GO纳米复合物作为剂纳入PEDOT:PSS HTL.
- 使用修改后的HTL制造OSC并描述其性能 (PCE,稳定性) 和性能 (工作功能,导电性).
主要成果:
- Fe3O4 / GO混合HTL表现出适当的光学传导率和更高的工作功能.
- 该纳米复合材料通过扩大PEDOT域和增强相分离,提高了PEDOT:PSS导电性.
- 基于PM6:L8-BO的OSC与混合HTL实现了最大PCE18.91%,显示了增强的孔移动性,电荷提取和减少重组.
结论:
- Fe3O4/GO磁性纳米复合材料有效调节PEDOT:PSS性能,用于高性能OSC.
- 混合型HTL带来了PCE和运行稳定的显著改进.
- 这种方法证明了用于增强各种OSC架构的广泛适用性.
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