研究目的
研究二碘辛烷与PEDOT-PSS电极之间的化学相互作用,用于无金属电极的非富勒烯有机太阳能电池。
研究成果
研究表明,DIO会引发PEDOT:PSS的化学还原反应,导致功函数降低并损害器件性能。通过插入不含DIO的超薄活性层可规避这种不利相互作用,使无金属电极的非富勒烯有机太阳能电池实现10.1%的功率转换效率。该发现强调了在设计印刷型太阳能电池时需考虑添加剂的化学反应活性。
研究不足
该研究强调了DIO对PEDOT:PSS化学还原的不利影响,这会降低其功函数并阻碍有效的空穴收集。采用插入不含DIO的超薄活性层的策略可提升器件性能,但可能增加制备工艺的复杂性。
1:实验设计与方法选择:
本研究涉及制备无金属电极的有机太阳能电池,采用可印刷PEDOT:PSS顶电极,并探究PEDOT:PSS与活性层中DIO的化学相互作用。
2:样品选择与数据来源:
活性层由PM6:IT-4F及添加剂DIO组成。
3:实验设备与材料清单:
材料包括ITO镀膜玻璃基板、ZnO前驱体、PM6和IT-4F、PEDOT:PSS(PH1000)、DIO及HI;设备包含紫外-可见-近红外分光光度计、Keithley 2400源表、Newport太阳光模拟器、开尔文探针及UPS测量系统。
4:4F、PEDOT:
4. 实验流程与操作步骤:器件制备包括清洗ITO基板、旋涂ZnO与活性层、转移印刷PEDOT:PSS电极,通过吸光度测量与功函数分析研究DIO与PEDOT:PSS的相互作用。
5:0)、DIO及HI;设备包含紫外-可见-近红外分光光度计、Keithley 2400源表、Newport太阳光模拟器、开尔文探针及UPS测量系统。 实验流程与操作步骤:
5. 数据分析方法:通过J-V特性评估太阳能电池性能,利用吸光光谱与UPS测量验证化学相互作用。
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获取完整内容-
PEDOT:PSS
PH1000
Hareaus
Used as the printable top electrode.
-
UV-vis-NIR Spectrophotometer
UV-3600
Shimadzu
Used for absorbance measurements of the films.
-
Ultraviolet photoemission spectroscopy
ESCALAB 250
Thermo-VG Scientific
Used for work function measurement.
-
ITO-coated glass substrates
SCG Holding Co., Ltd
Used as the substrate for the solar cells.
-
ZnO precursor
Aldrich
Used for the electron transport layer.
-
PM6
Solarmer Materials
Used as the donor material in the active layer.
-
IT-4F
Solarmer Materials
Used as the acceptor material in the active layer.
-
1,8-Dioodooctane
Aldrich
Used as an additive in the active layer.
-
Keithley 2400 source
Keithley
Used for current density-voltage characteristics measurement.
-
Newport solar simulator
Newport
Used for illumination during device testing.
-
Kelvin Probe
KP-020
KP Technology
Used for work function measurement.
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