通过掺杂聚合物空穴传输层产生的附加电子与电光效应提升有机太阳能电池效率
材料科学
2016-02-26 v2
摘要
我们证明，在 PEDOT:PSS 空穴传输层（HTL）中混合氟化分子会引起电荷转移，从而影响有机光伏（OPV）器件内的电荷提取和光生载流子生成。使用改性 HTL 和两种光活性聚合物共混物制备的 OPV 系统性地提高了功率转换效率（PCE），其中 PTB7:PC70BM 共混物表现出约 8.3% 的 PCE，即与原始 HTL 器件相比提高了约 15%。当使用氟化添加剂改性 PEDOT:PSS 时，还观察到器件间特性差异减小。为了阐明 HTL 氟化的影响，我们表明聚合物:PCBM 共混物的形貌令人惊讶地不受氟化 HTL 表面能的影响，相反，OPV 不仅受 HTL 电子性质（功函数、偶极层、开路电压、电荷转移动力学）的影响，还受复折射率改变（光生、短路电流密度、外量子效率、电光建模）的影响。这两种机制均源于氟化引起的电荷转移。本研究表明，氟化是一种在 OPV 中兼顾外量子效率调制和功率转换效率提升的有前景策略。电荷转移也可更广泛地用于调节光学常数和电场分布，以及减少 OPV 内的界面电荷复合。
引用
@article{arxiv.1512.04314,
title = {Enhanced Organic Solar Cells Efficiency through Additive Electronic and Electro-optic Effects Resulting from Doping a Polymer Hole Transport Layer},
author = {C. T. Howells and K. Marbou and H. Kim and K. J. Lee and B. Heinrich and S. J. Kim and A. Nakao and T. Aoyama and S. Furukawa and J. -H. Kim and E. S. Kim and F. Mathevet and S. Mery and I. D. W. Samuel and A. Al Ghaferi and M. S. Dahlem and M. Uchiyama and S. Y. Kim and J. W. Wu and J. -C. Ribierre and C. Adachi and D. -W. Kim and P. André},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.04314},
year = {2016}
}
备注
11 pages, 8 figures in J. Mater. Chem. A, 2016