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碘化铅作为空穴传输层在P3HT:PC_(61)BM聚合物太阳能电池中的增强效果

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 12:55:13
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碘化铅作为空穴传输层在P3HT:PC_(61)BM聚合物太阳能电池中的增强效果【摘要】:开发了一类新型阳极界面缓冲材料PbI_2,制备了结构为ITO/PbI_2/P3HT:PC_(

【摘要】:开发了一类新型阳极界面缓冲材料PbI_2,制备了结构为ITO/PbI_2/P3HT:PC_(61)BM/Al(氧化铟锡导电玻璃/碘化铅/聚三已基噻吩:富勒烯衍生物/铝)的器件,制备工艺包括旋涂和蒸镀,考察了PbI_2在聚合物太阳能电池原型器件ITO/P3HT:PC_(61)BM/Al中的效果。不同碘化铅浓度,退火温度,退火时间,对PbI_2薄膜的质量都会有影响。很显然,高质量的PbI_2薄膜将会带来好的光电转化效率。PbI_2薄膜的透光性,结晶性,以及表面形貌可以用来描述所成薄膜的质量好坏。对能带来最好性能的碘化铅薄膜进行了紫外-可见光谱,X射线粉末衍射(XRD),原子力显微镜(AFM),扫描电子显微镜(SEM)等表征。实验发现,太阳能电池器件的效率对PbI_2浓度比较敏感,最优化的条件为,旋涂浓度为3 mg?m L~(-1),100°C退火30 min,其电池的开路电压(Voc)达到0.45 V,短路电流密度(Jsc)为7.9 m A?cm~(-2),填充因子(FF)为0.46,与没有界面缓冲材料的器件相比,光电转换效率(PCE)由0.85%提高到1.64%。 【作者单位】: 华中科技大学材料科学与工程学院材料成型与模具国家重点实验室;武汉光电国家实验室;武汉大学化学与分子科学学院;
【关键词】聚合物太阳能电池 阳极界面缓冲层 碘化铅 浓度 光电转化效率
【基金】:国家自然科学基金(51472095)资助项目~~
【分类号】:TM914.4
【正文快照】: 1引言聚合物太阳能电池备受人们的关注1,体相异质结结构的活性材料由半导体聚合物和碳基材料组成;采取溅射、溶液涂覆或者是刷涂的方法来构筑器件,使得电池结构简单、构筑容易、质轻、成本低、能耗低、可运用于柔性设备2。多年来,从各层材料间能级匹配、活性材料的结构设计、

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