吴甲奇 李文佳 席曦 孟庆蕾 季静佳 顾晓峰 李果华

基于ZnPc/C60太阳电池的光生电流研究*

吴甲奇1)2)李文佳1)2)席曦2)3)孟庆蕾2)4)季静佳2)4)顾晓峰3)李果华1)4)

1)(江南大学理学院，无锡214122)
2)(尚德太阳能电力有限公司，无锡214028)
3)(江南大学物联网工程学院，无锡214122)
4)(江苏(尚德)光伏技术研究院，无锡214028)
(2010年8月8日收到;2010年9月28日收到修改稿)

本研究采用真空蒸镀法制备了ZnPc(20 nm)/C60(10 nm)电池，推导了该类型电池的光生电流表达式，并讨论了在光强和有效偏压恒定条件下的演变形式，实验结果证明理论分析是正确的．分析发现，小分子电池的短路电流密度随光强基本呈直线关系增长，决定此种关系的主因之一是有效偏压．100℃，20 min的最佳退火工艺，将电池的短路电流密度提高了43.8%，将其衰减常数从5.6 h提高到22.2 h．本文认为，接触界面态和串联电阻的减小是电池电流水平提升的主要原因．

短路电流密度，光强，有效偏压，退火

PACS:88．40．jr，73．61．－r，72．20．Jv

1.引言

ZnPc材料具有和Cu Pc相近的吸收峰且吸收谱相对较宽，同时其激子扩散长度比后者的长，有研究认为可以达到3 0±1 0 nm［1］．所以最近几年以ZnPc为材料的电池结构研究逐渐活跃起来［2—5］．C60作为一种良好的电子受体材料，自Sariciftci的研究之后便广泛用于有机太阳电池领域［6］．

尽管有机太阳电池的效率记录不断取得突破，但同无机电池和染料电池相比差距还是很明显的［7］．由于激子扩散长度短、载流子迁移率低下、有源层界面态缺陷大等特有的原因，有机电池的短路电流一直处于较低水平，从而限制了其转换效率的提……