研究目的
开发一种新型微腔结构,以混合Au/Ag电极为反射镜,WO3为间隔层,以实现兼具高功率转换效率(PCE)和高峰值透射率的彩色ST-OSCs。
研究成果
以WO3为间隔层的混合电极镜微腔结构显著提升了半透明有机太阳能电池(ST-OSCs)的功率转换效率(PCE)和峰值透射率,实现了超过9%的PCE和超过25%的峰值透射率。该研究还展示了利用高阶共振模式进行颜色调节的方法,为制造具有高纯度和混合色彩的彩色ST-OSCs提供了一种新途径。
研究不足
该研究聚焦于基于微腔的ST-OSCs(采用特定材料PTB7-Th:PC71BM及特定结构),这可能限制其向其他材料或构型的普适性?;旌系缂?镜面微腔结构的制备复杂性也可能对大规模生产构成挑战。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用以WO3为间隔层的混合电极-镜面微腔结构制备ST-OSCs。方法包括优化金/银层厚度以提升光电转换效率与透光率。
2:样品选择与数据来源:
活性层由PTB7-Th:PC71BM共混物构成,器件制备于ITO衬底上。
3:实验设备与材料清单:
包含源表计(Keithley 2400)、AM 1.5太阳光模拟器、Newport功率计、紫外-可见-近红外光谱仪及四探针测量台。
4:0)、AM 5太阳光模拟器、Newport功率计、紫外-可见-近红外光谱仪及四探针测量台。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:制备过程涉及旋涂ZnO前驱体、沉积活性层,以及在高真空下蒸镀MoO3、金、银和WO3层。
5:金、银和WO3层。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:通过J-V特性曲线、IPCE光谱及透光率光谱分析评估器件性能。
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Keithley 2400
2400
Keithley
Measuring current density-voltage characteristics of the devices.
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Oriel
94023A
Oriel
Solar simulator for illuminating the devices under AM 1.5G conditions.
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Newport power meter
2936-R
Newport
Measuring IPCE spectra and transmittance data.
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Evolution 300
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Evolution
Ultraviolet-visible-near-infrared optical spectroscopy for measuring transmittance spectra.
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SB100A-20/21
SB100A-20/21
Four-point-probe measurement stand for determining sheet resistance of the electrodes.
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Kosaka
ET 150
Kosaka
Step profiler for obtaining thickness of each layer.
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BENYUAN3000
3000
BENYUAN
Atomic Force Microscopy for performing AFM images.
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