赵焕斌，孙钦军，周 淼，高利岩，郝玉英, 史 方

新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室，太原理工大学物理与光电工程学院，山西 太原 030024

复合阴极缓冲层Alq3∶CsF对CuPc/C60电池性能的影响

赵焕斌，孙钦军*，周 淼，高利岩，郝玉英*, 史 方

新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室，太原理工大学物理与光电工程学院，山西 太原 030024

通过Alq3∶CsF复合阴极缓冲层来优化CuPc/C60有机小分子太阳能电池的性能。当Alq3∶CsF厚度为5 nm，CsF的掺杂比例为4% 时，加入复合阴极缓冲层器件较Alq3阴极缓冲层器件的能量转化效率提高了49%，到达0.76%，并且在室温、大气的条件下，器件的稳定性也得到了保持，与未加阴极缓冲层的器件相比，半衰期提高了6倍，达到9.8 h。通过紫外-可见吸收、外量子效率和单载流子传输器件等研究了器件效率改善的主要原因是掺入CsF后，调节界面能级，改善了Alq3的电子传输特性，提高了器件的短路电流和填充因子。比较分析复合阴极缓冲层器件于空气中放置不同的时间的电流电压曲线，表明Alq3∶CsF可以保持Alq3的良好稳定性，可以很好地阻挡氧气与水分的扩散，提高器件的寿命。

有机太阳能电池； 氟化铯(CsF)； 喹啉铝(Alq3)； 阴极缓冲层

引 言

有机太阳能电池具有制备工艺简单、成本廉价，可大面积生产、柔性等优点，近几十年持续得到人们的关注和研究。但是与无机太阳能电池相比，光电转化效率不高，稳定性差，制约了其进一步广泛应用[1-5]。合成新型有机电池材料、引入新结构是提高有机太阳能性能的主要方法。……