有机太阳能电池中空穴传输层均匀性的影响：一项多长度尺度研究
应用物理
2019-08-02 v1 材料科学
摘要
不可重复性是基于薄膜的有机光伏（OPV）器件中的一个严重问题，因为最微小的局部不均匀性即可改变结构完全相同器件的整体行为而不显现明显失效。不均匀性可发生于器件制备的各环节，并以不同长度尺度与影响出现于所有层中。OPV 器件中的空穴传输中间层（HTL）阻挡不必要的电子向阳极扩散，并修正氧化物电极与有机半导体间的能量失配。最常用的是基于聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)聚(苯乙烯磺酸盐)（PEDOT PSS）胶体颗粒的商业墨水。然而，正是这些被怀疑引起了微观不均匀性，导致已知的器件特性不可重复性。考虑到 PEDOT:PSS 酸性引起的电极腐蚀，胶体对器件均匀性的影响程度存疑。在本报告中，我们通过比较具有不同 HTL 的 OPV 器件——分别来自商业 PEDOT:PSS 墨水与来自两种液体前驱体的 MoO3，形成准连续或胶体层——证明胶体 HTL 未必引起器件不均匀性与效率下降。结合 X 射线衍射、原子力与 Kelvin 探针显微镜、光电子与大气光发射光谱，我们讨论了从纳米到宏观的层性质，并通过空间分辨表征展示了它们在植入 OPV 器件后的影响。
引用
@article{arxiv.1908.00134,
title = {Effects of Hole-Transport Layer Homogeneity in Organic Solar Cells, A Multi-Length Scale Study},
author = {Huei-Ting Chien and Markus Poelzl and Georg Koller and Susanna Challinger and Callum Fairbairn and Iain Baikie and Markus Kratzer and Christian Teichert and Bettina Friedel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.00134},
year = {2019}
}