NPB阳极缓冲层对反型结构聚合物太阳能电池性能的影响

发布时间：2018-01-05 05:01

本文关键词：NPB阳极缓冲层对反型结构聚合物太阳能电池性能的影响　出处：《物理学报》2014年07期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：制备了给体材料为poly(3-hexylthiophene)(P3HT),受体材料为[6,6]-phenyl-C60-butyric acid methyl ester(PCBM),器件结构为ITO/ZnO/P3HT:PCBM/NPB(0,1,5,10,25 nm)/Ag的反型体异质结聚合物太阳能电池.不同厚度的N,N′-diphenyl-N,N′-bis(1-naphthyl)-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine(NPB)阳极缓冲层被用来改善器件性能,研究了NPB阳极缓冲层对器件特性的影响.研究发现,1 nm厚的NPB改善了器件的载流子收集效率,增加了器件的短路电流与开路电压.当NPB缓冲层的厚度达到25 nm时,过厚的NPB导致串联电阻增加,使得器件特性大幅下降.通过电容-电压测试,进一步研究了不同厚度NPB对器件载流子注入与收集的影响,1 nm厚的NPB修饰并没有改善器件的载流子注入但是增加了器件对光生载流子的收集效率,过厚的NPB使得自由载流子的复合占据主导.适合厚度的NPB可以作为一种阳极缓冲层材料应用于聚合物太阳能电池提高器件特性.
[Abstract]:Preparation of donor materials for poly (3-hexylthiophene) (P3HT), [6,6]-phenyl-C60-butyric acid methyl ester as acceptor (PCBM), ITO/ZnO/P3HT:PCBM/NPB (0,1,5,10,25 nm device) /Ag inverted bulk heterojunction polymer solar cells. Different thickness of N, N '-diphenyl-N, N' -bis' -biphenyl-4,4 '-1,1 (1-naphthyl) -diamine (NPB) anode buffer layer is used to improve the performance of the device, the effect of NPB anode buffer layer on the device characteristics. The study found that 1 nm thick NPB improving device carrier collection efficiency, increase the short-circuit current and open circuit voltage of the device. When the thickness of NPB buffer layer reached 25 nm, too the thickness of NPB leads to the increase of series resistance and the device characteristics substantially reduced. By capacitance voltage measurements, further study of the different thickness of NPB on the carrier injection and collect the influence of 1 nm thick NPB and no modification Carriers have improved device implantation but increased the device on the collection efficiency of photogenerated carriers, the thickness of the NPB makes the free carrier composite dominate. Suitable thickness of NPB can be used as an anode buffer layer material used in polymer solar cells to improve the device characteristics.

【作者单位】：北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室北京交通大学光电子技术研究所;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(批准号:2010CB327704) 教育部博士点基金(批准号:20130009130001) 国家自然科学基金(批准号:51272022) 教育部博士点基金(批准号:20120009130005) 教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号:NCET-10-0220) 中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:2012JBZ001)资助的课题~~
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 1引言随着对绿色能源需求的增长,聚合物太阳能电池已经成为了清洁能源生产的一种选择.但是相比于硅基的无机太阳能电池,较低的能量转换效率(PCE)及较差的稳定性制约了其商业化进程.对活性层与电极之间的界面进行修饰已经成为一种提高器件特性的方法,界面修饰可以促进载流子的

【共引文献】