李琦 章勇2)†

1)(华南师范大学光电子材料与技术研究所,微纳光子功能材料与器件重点实验室,广州 510631)

2)(广东省低碳与新能源材料工程技术研究中心,广州 510631)

基于聚多巴胺/氧化锌复合阴极缓冲层的倒置聚合物太阳能电池的研究∗

李琦1)章勇1)2)†

1)(华南师范大学光电子材料与技术研究所,微纳光子功能材料与器件重点实验室,广州 510631)

2)(广东省低碳与新能源材料工程技术研究中心,广州 510631)

利用多巴胺氧化自聚合形成聚多巴胺(PDA)与ZnO结合形成PDA/ZnO复合阴极缓冲层,制备了以P3HT:PC61BM为活性层的倒置结构聚合物太阳能电池,通过改变PDA的自聚合时间来分析复合阴极缓冲层对器件性能的影响.实验发现,随着PDA的自聚合时间的增加,聚合物太阳能电池的光电转换效率先增大后减小,当自聚合时间为10 min时,相应器件光伏性能达到最优值,其开路电压Voc为0.66 V,短路电流密度Jsc为9.70 mA/cm2,填充因子FF为68.06%,光电转换效率PCE为4.35%.器件性能改善的原因是由于PDA/ZnO复合阴极缓冲层减小了ZnO与ITO之间的接触电阻,同时PDA中存在大量的氨基有利于倒置太阳能电池阴极对电子的收集.

聚多巴胺,复合阴极缓冲层,倒置聚合物太阳能电池,交流阻抗谱

1 引 言

聚合物太阳能电池由于具有低成本、重量轻、柔性化并可容易印刷加工制备成大面积器件等优势而受到科研工作者的广泛关注与研究,成为当今最有前景的可再生能源的之一［1,2］.为了获得高效率和高稳定性的聚合物太阳能电池,倒置太阳能电池的溶液加……