溶液处理的厚度不敏感的氧化孔传输层,由可减离子液调节,用于稳定高效的有机太阳能电池

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:

• 开发高效和稳定的孔输送层 (HTL) 对高性能有机太阳能电池 (OSC) 至关重要.
• 像PEDOT:PSS这样的传统HTL在可扩展的OSC制造中面临导电性,稳定性和厚度不敏感性方面的挑战.
• 溶液加工的氧化 (MoO_x) 是一个潜在的替代品,但需要提高性能.

研究的目的:

• 为高性能和可扩展的OSCs开发一种解决方案处理,厚度不敏感的HTL.
• 为了提高MoO_x HTL的导电性和电子特性.
• 调查n-doped MoO_x与离子液体的潜力,作为比PEDOT:PSS.S.更好的替代品.

主要方法:

• 合成的n-化氧化物 (MoO_x) 是通过用还原性离子液体 (IL) 处理甲酸来合成的.
• 描述了所得到的5%IL:MoO_x材料的导电性和电子性质.
• 使用5%的IL:MoO_x HTL制造有机太阳能电池并评估它们的功率转换效率 (PCE),稳定性和厚度依赖性.

主要成果:

• 在5%的IL:MoO_x HTL中实现了显著增强的导电率8.06 × 10-3 S m-1 .
• 在D18:N3:L8-BO三元OSC系统中表现出了显著的PCE19.55%,超过了整洁的MoO_x和PEDOT:PSS设备.
• 展示了卓越的设备稳定性,在150nm厚度下保持了83.3%的最佳PCE,表明出色的厚度不敏感性.

结论:

• 无化IL:MoO_x HTL为OSC提供了一种高度导电,稳定和多功能解决方案加工的替代方案.
• 这种材料显著提高了OSC的性能,并解决了可扩展性的关键挑战.
• 开发的HTL具有很大的潜力,可以在有机太阳能电池的商业生产中取代PEDOT:PSS.