金颗粒掺杂对有机-硅光伏电池性能的影响

将金纳米颗粒（Au NPs）掺入导电聚合物聚3,4-乙烯二氧噻吩∶聚苯乙烯磺酸（PEDOT∶PSS）薄膜中,制备了有机-硅杂化光伏电池。利用TEM和SEM对Au NPs及其掺杂的有机膜进行了表征。考察了金纳米颗粒对有机-硅杂化光伏电池光学和电学性能的影响。电池的电流密度-电压曲线（J-V）、外量子效率（EQE）和电容-电压曲线（C-V）测试结果表明,Au NPs的引入提高了电池的光电性能,与纯PEDOT∶PSS-硅电池相比,掺入金纳米颗粒制备的杂化光伏电池的光电转化效率（PCE）提高了24%,达到12.87%;在金纳米颗粒的等离子共振区域,电池对光的反射性能降低;当V（金纳米颗粒）∶V（PEDOT∶PSS）=0.15∶1.0时,膜的导电率由560 S/cm增加到860S/cm、PEDOT∶PSS-硅光伏电池的内建电场（Vbi）由0.68 V增加到0.78 V,金纳米颗粒与PEDOT∶PSS共同作用,极大地减少了电荷在传输过程中的损失,提高了电池中电荷的传输和收集效率。