三元有机太阳能电池中的能级对齐
应用物理
2020-08-03 v1 材料科学
摘要
三元有机太阳能电池（TOSC）目前受到深入研究，近期效率纪录已达17.1%。器件开路电压（VOC）的起源在二元OSC中已是多面复杂问题，在TOSC中更为复杂。本文研究两种含一个给体（D）与两个受体材料（A1、A2，包括富勒烯与非富勒烯受体）的三元体系。通过改变两种受体的比例，我们发现VOC在两种二元体系D:A1与D:A2的VOC之间逐渐调控。为探究该变化的起源，我们采用紫外光电子能谱（UPS）深度剖析，用以估算三元体系中的光伏带隙。结果表明，对于所有混合比例，估算的光伏带隙与VOC高度吻合，说明共混组分间的能量对齐随D:A1:A2比例变化。此外，我们的结果表明这些三元体系中辐射与非辐射损耗之和与共混组成无关。最后，我们证明了在分辨具有非常相似化学但不同电子结构的材料组合（TOSC中常见）的组成剖面方面，UPS优于X射线光电子能谱（XPS）深度剖析。
引用
@article{arxiv.2007.15885,
title = {Energy Level Alignment in Ternary Organic Solar Cells},
author = {Vincent Lami and Yvonne J. Hofstetter and Julian F. Butscher and Yana Vaynzof},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.15885},
year = {2020}
}