基于半透明聚合物、采用铝掺杂氧化锌电极的太阳能电池
应用物理
2019-05-02 v1 材料科学
摘要
使用两块透明电极时，有机太阳能电池呈半透明状，可组合为并联多结器件，或用于发电窗户等创新应用。一个挑战性课题是电极优化，以兼顾高透光率与适当的电学性能。本工作中，我们研究溅射沉积的铝掺杂氧化锌（AZO）作为半透明聚合物-富勒烯太阳能电池中阴极材料的潜力，以替代广泛使用但相对昂贵的氧化铟锡（ITO）。在阳极方面，我们采用基于超薄Au膜嵌入两层蒸发MoO之间的绝缘体/金属/绝缘体结构，外层MoO膜（覆盖层）用作光耦合层。我们系统研究了无ITO半透明太阳能电池的性能对覆盖层厚度、活性层厚度以及照射方向的依赖关系。发现这些变量对所得光电流有强烈影响。我们对器件内电场分布进行了光学模拟，以分析电流变化的起源，并深入理解器件物理。使用本文研究的常规吸收体材料，优化的无ITO半透明器件达到了2.0%的功率转换效率和60%的最大光学透射率，且该器件概念有望迁移至其他吸收体材料。
引用
@article{arxiv.1905.00112,
title = {Semitransparent Polymer-Based Solar Cells with Aluminum-Doped Zinc Oxide Electrodes},
author = {Sebastian Wilken and Verena Wilkens and Dorothea Scheunemann and Regina-Elisabeth Nowak and Karsten von Maydell and Jürgen Parisi and Holger Borchert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.00112},
year = {2019}
}
备注
15 pages, 10 figures; Supplemental Material: 13 pages, 7 figures