一种聚合物/C_(60)异质结有机太阳电池

用MEH-PPV为给体(空穴传输)、C60为受体(电子传输)首先制备了分层和体异质结结构的两种器件,器件结构为ITO/PEDOT:PSS/MEH-PPV/C60/Al和ITO/PEDOT:PSS/MEH-PPV:C60/Al。之后又制备了结构为ITO/PE-DOT:PSS/MEH-PPV:C60/C60/Al的第3个器件。作者比较了这3种器件的光伏性质,发现器件3的短路电流密度(JSC)比器件1和器件2的分别增加了300%和150%,开路电压(VOC)分别增加了100%和20%。这主要是由于C60层增加了电子由受体传输到负电极的通道并增大了给体受体界面面积。另一原因是此C60层一定程度地阻挡了空穴从有机物向负极的传输,从而有效地改善了太阳电池的性能。

体异质结有机太阳能电池性能提高的研究

制备了四种不同结构的有机太阳能电池器件,器件1ITO/LiF/PEDOT∶PSS/MEH-PPV/C60/Al、器件2ITO/PEDOT∶PSS/MEH-PPV/C60/Al、器件3ITO/LiF/PEDOT∶PSS/MEH-PPV∶C60/C60/Al和器件4ITO/PEDOT∶PSS/MEH-PPV∶C60/C60/Al。测量了它们的电流-电压特性,结果显示在ITO和PEDOT∶PSS之间插入一薄层LiF使得器件性能得到较大提高。其器件1的JSC和FF比器件2的提高了74%和31%;器件3的JSC比器件4的提高了约40%。这主要是由于LiF层有效地抑制了空穴向阳极的传输,并且LiF层在ITO和PEDOT:PSS之间形成了良好的界面特性。因此,这种结构上的改进有效地提高了有机太阳能电池的性能。