[2020年IEEE拉丁美洲电子器件会议（LAEDC） - 哥斯达黎加圣何塞（2020.2.25-2020.2.28）] 2020年IEEE拉丁美洲电子器件会议（LAEDC） - 氧化铪作为空穴阻挡层对有机太阳能电池性能的影响

摘要： 本文研究了氧化铪（HfO?）作为空穴阻挡层（HBL）对倒置体异质结有机太阳能电池（iOSC）在空气环境中的稳定性和降解的影响。该电池以噻吩[3,4-b]噻吩-交替-苯并二噻吩（PTB7）为给体材料，[6,6]-苯基C71丁酸甲酯（PC70BM）为受体材料。通过热蒸发法沉积了厚度为0.9纳米的超薄HfO?层，获得的最高功率转换效率（PCE）为8.33%。采用理想二极管等效电路模型对电流密度-电压特性（J-V）进行了建模。作为对比，还制备了以聚[(9,9-双(3'-(N,N-二甲基氨基)丙基)-2,7-芴)-交替-2,7-(9,9-二辛基芴)]（PFN）和氧化锌（ZnO）作为空穴阻挡层的电池。三组电池在空气中暴露1000小时后，分析了从电流密度-电压特性（J-V）中提取的电学参数。结果表明，以HfO?作为空穴阻挡层的电池在空气环境中放置1000小时后，其功率转换效率仍保持在初始值的约30%，降解程度小于使用ZnO的iOSC。