利用不同阴极缓冲层来改善Pentacene/C_(60)太阳能电池的性能

【摘要】：制备了结构为ITO/Pentacene/C60/Al的双层光伏电池器件,在C60/Al界面插入了常用的缓冲层材料bathocuproine(BCP)作为阴极缓冲层,通过优化BCP层的厚度来提高电池的性能并研究了阴极缓冲层的作用机理.实验发现,BCP厚度为10nm时器件的效率最高,为0.46.在此基础上,利用bathophenanthroline(Bphen)和3,4,9,10-Perylenetetracarb-oxylicdianhydride(PTCDA)材料取代BCP,分别研究了缓冲层材料电子迁移率以及光吸收特性对器件性能的影响.在使用电子迁移率比BCP高两个数量级的Bphen材料作为缓冲层后,电池效率提高到了0.56.而当使用在可见光区有较强光吸收的PTCDA材料作为缓冲层时,可以起到增加电池光吸收的作用,电池短路电流提高至5.97mA/cm2,效率达0.87. 【作者单位】： 北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室;北京交通大学光电子技术研究所;榆林职业技术学院神木校区;神木县职业技术教育中心;中国科学院电工研究所太阳能热利用及光伏系统重点实验室;
【关键词】： 有机太阳能电池 Pentacene C 缓冲层
【基金】：国家自然科学基金(批准号:60978060,10974013,10804006) 教育部博士点基金(批准号:20090009110027) 北京市自然科学基金(批准号:1102028) 北京市科委(批准号:Z090803044009001) 科技部国际合作计划(批准号:2008DFA61420) 北京交通大学“红果园双百计划”资助的课题~~
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 1.引言目前,有机太阳能电池材料普遍存在激子扩散长度短,载流子迁移率低等问题[1].Pentacene拥有较长的激子扩散长度,载流子迁移率高达1cm2/Vs[2,3],常用于有机薄膜晶体管中[4],也是一种适于制作有机太阳能电池的材料.又由于Pentacene在500—700nm有较强的光吸收,而C60的光吸

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