TiO_2阴极缓冲层对Rubrene/C_(70)有机太阳能电池性能的改善 被引量：4

1

作者 张利忠 吴明晓 +3 位作者 田金鹏 吴步军 谢伟广 刘彭义 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期359-364,共6页

为了提高有机太阳能电池(OSCs)的性能,增强器件在空气中的稳定性,研究了TiO_2薄膜作为阴极缓冲层对OSCs器件性能的影响。制备了结构为ITO/TiO_2/C70/Rubrene/Mo O3/Al的OSCs器件。首先,通过测量器件效率,考察了TiO_2薄膜对Rubrene/C70... 为了提高有机太阳能电池(OSCs)的性能,增强器件在空气中的稳定性,研究了TiO_2薄膜作为阴极缓冲层对OSCs器件性能的影响。制备了结构为ITO/TiO_2/C70/Rubrene/Mo O3/Al的OSCs器件。首先,通过测量器件效率,考察了TiO_2薄膜对Rubrene/C70电池的性能影响。接着,通过控制TiO_2薄膜厚度,研究了TiO_2厚度对器件性能的影响。实验结果显示,当TiO_2修饰层厚度比较薄时,器件的各性能参数较低,随着TiO_2厚度的不断增加,器件的各性能参数呈上升趋势;当TiO_2厚度为81 nm时,器件的各性能参数达到最佳,器件的功率转换效率为1.09%,电流密度为2.55 m A·cm-2,开路电压为0.88 V,填充因子为48.69%;当TiO_2厚度继续增加时,器件的各性能参数开始下降。对比没有TiO_2阴极修饰层的器件,最优时的Jsc、Voc、FF和PCE分别提高了37%、21%、17%和91%,并阐述了性能提高的原因。 展开更多

关键词 有机太阳能电池（0SCs） TIO2 阴极修饰层 RUBRENE C70

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利用阴极修饰层提高有机光伏电池的性能及稳定性 被引量：4

2

作者 印寿根 杨利营 +1 位作者 许新蕊 秦文静 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期233-237,共5页

分别制备了以苯甲酸锂、碳酸铯和聚氧化乙烯为阴极修饰层的基于P3HT∶PCBM体系的本体异质结有机光伏电池。比较了3种阴极修饰层对器件性能及稳定性的影响。结果表明:选择合适的阴极修饰层材料是提高光电转换效率、延长电池使用寿命的可... 分别制备了以苯甲酸锂、碳酸铯和聚氧化乙烯为阴极修饰层的基于P3HT∶PCBM体系的本体异质结有机光伏电池。比较了3种阴极修饰层对器件性能及稳定性的影响。结果表明:选择合适的阴极修饰层材料是提高光电转换效率、延长电池使用寿命的可行性途径之一。纯无机阴极修饰层不能有效地阻挡氧气和水进入活性层,对于减缓器件的性能衰退效果不如有机阴极修饰层材料。有机聚合物材料可以减小漏电流的产生,开路电压和填充因子都得到很大提高,有利于提高器件的性能及稳定性。合成可溶液加工的具有极性基团的共轭聚合物材料是未来阴极修饰层的发展方向。 展开更多

关键词 聚合物光伏电池 阴极修饰层 光电转换效率 稳定性

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聚合物太阳能电池阴极修饰层研究进展 被引量：3

3

作者 彭瑛 李永舫 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期532-553,共22页

聚合物太阳能电池以其质量轻、成本低、制备工艺简单等优点成为清洁能源利用的研究热点.近年来聚合物太阳能电池光电转换效率逐步提高,单结聚合物太阳能电池的光电转换效率已超过11%,其中器件的界面修饰层成为影响器件光伏性能的重要因... 聚合物太阳能电池以其质量轻、成本低、制备工艺简单等优点成为清洁能源利用的研究热点.近年来聚合物太阳能电池光电转换效率逐步提高,单结聚合物太阳能电池的光电转换效率已超过11%,其中器件的界面修饰层成为影响器件光伏性能的重要因素.本文总结了聚合物太阳能电池阴极修饰层的研究进展,分别从无机材料和有机材料两方面介绍了常用的阴极修饰层材料.无机材料包括金属氧化物、金属和金属化合物等,有机材料包括聚合物、富勒烯衍生物以及n-型有机半导体材料等.本文还从阴极修饰层的电学特性、光学特性、能级位置、表面形貌、界面接触等方面讨论了其对聚合物太阳能电池光伏性能的影响,展望了聚合物太阳能电池的发展前景. 展开更多

关键词 聚合物太阳能电池 阴极修饰层 金属氧化物 富勒烯衍生物 n-型有机半导体材料

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ZnO缓冲层改善Rubrene/C70有机太阳能电池的性能 被引量：2

4

作者 吴明晓 张利忠 +1 位作者 田金鹏 刘彭义 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期1-5,共5页

通过制备结构为ITO/ZnO/C_(70)/Rubrene/MoO_3/Al的有机太阳能电池(OSCs),研究了ZnO作为阴极修饰层对Rubrene/C_(70)有机太阳能电池性能的改善。同时通过优化ZnO的厚度研究了ZnO的工作机理。从实验结果可以看出,随着ZnO厚度的变化,器件... 通过制备结构为ITO/ZnO/C_(70)/Rubrene/MoO_3/Al的有机太阳能电池(OSCs),研究了ZnO作为阴极修饰层对Rubrene/C_(70)有机太阳能电池性能的改善。同时通过优化ZnO的厚度研究了ZnO的工作机理。从实验结果可以看出,随着ZnO厚度的变化,器件的短路电流密度(Jsc)、开路电压(Voc)、填充因子(FF)、光电转换效率(PCE)和串联电阻(Rs)等性能参数呈现出了规律性变化,当ZnO层厚度比较薄时,器件PCE随着厚度的增加不断增大,当ZnO层厚度为53nm时,器件PCE达到最高为1.13%,对应的Jsc、Voc、FF分别为2.82mA·cm^(-2)、0.84V、45.86%,Rs为66.2Ω·cm^2,当ZnO层厚度继续增加时,器件PCE开始减小。对比没有ZnO阴极修饰层,器件最优时的Jsc、Voc、FF和PCE分别提高了49%、29%、17%和117%,Rs降低了56%。 展开更多

关键词 有机太阳能电池(OSCs) ZNO 阴极修饰层 RUBRENE C70

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阴极修饰层对SubPc/C_(60)倒置型有机太阳能电池性能的影响 被引量：2

5

作者 李青 李海强 +2 位作者 赵娟 黄江 于军胜 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期516-521,共6页

采用Cs2CO3,石墨烯(graphene):Cs2CO3混合材料和ZnO纳米颗粒作为阴极修饰材料,研究了不同阴极界面修饰层对基于SubPc/C60的倒置结构的有机太阳能电池性能的影响.结果表明:引入适当厚度的阴极修饰层,可以提高器件的性能和稳定性;尤其是基... 采用Cs2CO3,石墨烯(graphene):Cs2CO3混合材料和ZnO纳米颗粒作为阴极修饰材料,研究了不同阴极界面修饰层对基于SubPc/C60的倒置结构的有机太阳能电池性能的影响.结果表明:引入适当厚度的阴极修饰层,可以提高器件的性能和稳定性;尤其是基于Cs2CO3以及graphene:Cs2CO3混合阴极修饰层的光伏器件,能量转换效率(PCE)提高了2倍;同时,采用ZnO纳米颗粒作为阴极修饰层的器件,开路电压(VOC)达到0.89V,并且器件的PCE提高了4倍多.此外,不同电极修饰材料和倒置结构的引入可以有效防止器件串连电阻的升高,从而提高器件的稳定性. 展开更多

关键词 倒置型 阴极修饰层 有机太阳能电池 稳定性

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阴极修饰层CuPc、ZnPc、C_(60)对OLED光电性能的影响 被引量：1

6

作者 李文佳 苏丽娜 +1 位作者 任舰 吴甲奇 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1757-1764,共8页

采用真空蒸镀法分别制备了以CuPc、ZnPc、C_(60)为阴极修饰层的OLED,对比研究了它们对OLED光电性能的影响。从能级结构、表面形貌、折射率及纳米界面等方面对载流子注入和输运进行了探讨。结果表明:修饰层使器件性能显著提高,它不仅降低... 采用真空蒸镀法分别制备了以CuPc、ZnPc、C_(60)为阴极修饰层的OLED,对比研究了它们对OLED光电性能的影响。从能级结构、表面形貌、折射率及纳米界面等方面对载流子注入和输运进行了探讨。结果表明:修饰层使器件性能显著提高,它不仅降低OLED开启电压(最低至4.2V)、提高OLED电流密度及发光效率(最高至13.49lm/W),同时增强了器件的发光稳定性(180s后光强保持在90%以上),其中以CuPc为阴极修饰层的器件表现的性能最好。发光光谱方面,以CuPc和ZnPc作为修饰层的器件对550～650nm的红光部分略有吸收,而C_(60)作为修饰层的器件光谱则无太大变化,这是由修饰层材料的吸收系数随不同波长而变化所致。实验结果说明,若想较大程度地提高器件电性能,酞菁材料是不错的选择;若对光谱有要求,可用C_(60)做阴极修饰层。 展开更多

关键词 有机发光二极管 阴极修饰层 金属酞菁 富勒烯

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用于聚合物太阳能电池的芳香亚胺类阴极修饰材料及其研究进展 被引量：1

7

作者 邹博森 张铭 +4 位作者 黄晏绮 姚嘉 白阳 薛灵伟 张志国 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期900-915,共16页

聚合物太阳能电池作为一种新型太阳能电池,具有质量轻、成本低、易于大面积制备等突出优势,在学术界和工业界引起了广泛关注.近年来,聚合物太阳能电池能量转换效率提高迅速,单结器件效率值已超过17%.在器件优化中,构建高效阴极有机修饰... 聚合物太阳能电池作为一种新型太阳能电池,具有质量轻、成本低、易于大面积制备等突出优势,在学术界和工业界引起了广泛关注.近年来,聚合物太阳能电池能量转换效率提高迅速,单结器件效率值已超过17%.在器件优化中,构建高效阴极有机修饰层成为提高光伏器件效率与稳定性的重要策略之一.芳香亚胺类阴极修饰材料因具有大共轭平面、优异的电子传输性能、丰富的化学修饰位点以及合适的能级等特点近年来备受关注.本文简单介绍了阴极修饰层材料的功能,总结和评述了苝酰亚胺和萘酰亚胺类阴极修饰材料的研究进展,最后结合实际应用的要求展望了这类材料的未来发展趋势与前景. 展开更多

关键词 聚合太阳能电池 阴极修饰层 苝酰亚胺 萘酰亚胺 效率与稳定性

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退火方式及PCBM阴极修饰层对聚合物太阳电池的影响 被引量：1

8

作者 李文杰 张建军 +4 位作者 张亚萍 胡子阳 郝秋艳 赵颖 耿新华 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1602-1604,共3页

研究了不同退火方式及PCBM阴极修饰层对聚合物太阳电池性能的影响。与前退火相比,后退火的器件性能显著提高,电池的开路电压Voc由0.36V增加到0.60V,能量转换效率η从0.85%提高到1.93%,短路电流密度Jsc和填充因子FF也有不同程度的改善;... 研究了不同退火方式及PCBM阴极修饰层对聚合物太阳电池性能的影响。与前退火相比,后退火的器件性能显著提高,电池的开路电压Voc由0.36V增加到0.60V,能量转换效率η从0.85%提高到1.93%,短路电流密度Jsc和填充因子FF也有不同程度的改善;在电池的活性层与Al电极间沉积一定厚度的PCBM阴极修饰层也能改善电池的性能,当PCBM厚度为3nm时,聚合物太阳电池在100mW.cm-2强度光照下,Voc为0.59V,Jsc为6.43mA.cm-2,FF为55.1%,η为2.09%。 展开更多

关键词 P3HT:PCBM 聚合物太阳电池 退火 阴极修饰层

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碳酸铯阴极缓冲层对有机太阳电池器件性能的影响

9

作者 赵晓辉 蔡佳林 +2 位作者 高江旭 马晓燕 杨少鹏 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2811-2815,共5页

以poly(3-hexylthiophene)(P3HT)作为电池给体材料,[6,6]-phenyl-C60-butyric acid methyl ester(PC61BM)为电池受体材料,使用Cs2CO3作为电池的阴极修饰层,通过测量不同条件下制备的器件的J-V曲线和转换效率,研究了Cs2CO3的厚度以及退... 以poly(3-hexylthiophene)(P3HT)作为电池给体材料,[6,6]-phenyl-C60-butyric acid methyl ester(PC61BM)为电池受体材料,使用Cs2CO3作为电池的阴极修饰层,通过测量不同条件下制备的器件的J-V曲线和转换效率,研究了Cs2CO3的厚度以及退火温度对电池器件性能的影响。结果表明在2000 r/min转速下旋涂Cs2CO3并在130℃温度下进行退火10 min,电池的短路电流、填充因子、转换效率分别提高到11.56 m A/cm2、58.28%、3.37%,与未处理的器件相比效率提高了16%,而且使用碳酸铯作为阴极缓冲层可以有效的提高电池的稳定性,延长器件的寿命。 展开更多

关键词 有机太阳能电池 阴极修饰层 碳酸铯 退火温度

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ZnPc作为有机太阳电池阴极修饰层的研究

10

作者 李方馨 孟庆蕾 +4 位作者 席曦 钱维莹 阙立志 季静佳 李果华 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期983-988,共6页

采用ZnPc作为ZnPc/C60有机太阳电池阴极修饰层,分析了其对器件光电性能和稳定性的影响。研究了不同厚度ZnPc修饰层对器件性能的影响,结果表明用3 nmZnPc修饰的器件性能最好。通过传输矩阵的方法画出了结构为ITO/ZnPc(30 nm)/C60(40 nm)/... 采用ZnPc作为ZnPc/C60有机太阳电池阴极修饰层,分析了其对器件光电性能和稳定性的影响。研究了不同厚度ZnPc修饰层对器件性能的影响,结果表明用3 nmZnPc修饰的器件性能最好。通过传输矩阵的方法画出了结构为ITO/ZnPc(30 nm)/C60(40 nm)/ZnPc(3 nm)/Al(100 nm)电池内部两束敏感光线(630 nm和450 nm光波)的光强分布图,加入3 nmZnPc对光强分布影响不大。实验还对比分析了未添加、添加LiF和ZnPc修饰层器件的稳定性,用ZnPc修饰的器件更好地改善了稳定性,并对相关机理进行了讨论。 展开更多

关键词 ZnPc/C60 ZnPc阴极修饰层 结构优化 光强分布 稳定性

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阴极界面修饰层改善平面p-i-n型钙钛矿太阳能电池的光伏性能 被引量：3

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作者 刘晓东 李永舫 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期315-331,共17页

有机/无机杂化金属卤化物钙钛矿半导体材料结合了有机材料良好的溶液可加工性以及无机材料优越的光电特性,近几年受到了热捧,成为太阳能电池领域一颗耀眼的明星.伴随着钙钛矿薄膜结晶过程和形貌的优化、器件结构的改进以及电极界面材料... 有机/无机杂化金属卤化物钙钛矿半导体材料结合了有机材料良好的溶液可加工性以及无机材料优越的光电特性,近几年受到了热捧,成为太阳能电池领域一颗耀眼的明星.伴随着钙钛矿薄膜结晶过程和形貌的优化、器件结构的改进以及电极界面材料的开发,这类有机/无机杂化金属卤化物钙钛矿太阳能电池的光电转换效率从最初的3.8%迅速提高到目前最高的22.1%.其中界面工程在提升器件性能上发挥着极其重要的作用.本文总结了平面p-i-n型钙钛矿太阳能电池中阴极界面修饰层(CBL)的研究进展.CBL从材料上讲可分为无机金属氧化物、金属或金属盐以及有机材料,从构成上讲可分为单层CBL、双层CBLs以及共混型CBL.本文对这些类型的CBL分别给予详细的介绍.最后,我们归纳出CBL在改善器件效率和稳定性上所起的作用以及理想CBL所应满足的要求,希望能为以后阴极界面修饰材料的设计提供一定的借鉴. 展开更多

关键词 平面p-i-n型钙钛矿太阳能电池 阴极界面修饰层 效率和稳定性 有机/无机杂化金属卤化物钙钛矿半导体材料

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多层结构的阴极修饰层对有机电致发光器件的性能改善 被引量：1

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作者 姚远 肖静 +4 位作者 谭静芳 王健 朱梅 殷照洋 曹立凤 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3383-3387,共5页

为提高有机电致发光器件(OLEDs)的阴极电子注入效率,我们设计了新型的阴极杂化修饰层,其结构为Bphen∶LiF/Al/MoO3,将其应用到器件ITO/NPB/Alq3/Al中,参考器件的电子注入层选用传统材料LiF。实验研究表明,与传统的阴极修饰层LiF相比,基... 为提高有机电致发光器件(OLEDs)的阴极电子注入效率,我们设计了新型的阴极杂化修饰层,其结构为Bphen∶LiF/Al/MoO3,将其应用到器件ITO/NPB/Alq3/Al中,参考器件的电子注入层选用传统材料LiF。实验研究表明,与传统的阴极修饰层LiF相比,基于这种杂化结构的阴极修饰层非常有效。测试了器件的电致发光光谱(EL谱),其峰值位于534nm,发光来自于Alq3,实验中我们可以观察到明亮的绿色发光。将其与传统参考器件的EL谱进行对比,在电流密度40mA·cm^-2下,两个器件的电致发光光谱是一致的。在0~100mA·cm^-2范围内,对器件的EL谱进行了测试。实验结果表明,随着电流密度的增加,器件的发光增强,但是EL谱的形状和谱峰的位置是固定不变的。与参考器件对比,基于杂化修饰层的器件的发光性能更好。研究表明,杂化修饰层的最佳参数为Bphen∶LiF(5nm;6%)/Al(1nm)/MoO3(5nm),在测试范围内,器件的最大电流效率和最大功率效率分别为4.28cd·A^-1和2.19lm·W^-1,相比参考器件提高了25.5%和23.7%。器件的电流密度-电压特性曲线表明阴极杂化修饰层可以增强电子的注入,使器件中的载流子更加平衡,从而提高了器件的发光性能。从两个角度对器件效率的增强进行了理论方面的论证。一方面利用阴极杂化修饰层的作用机制来解释。在HML中,LiF能填充Bphen的电子陷阱,增强电流的注入,同时HML也能限制空穴的传输,减小空穴电流。另一方面从电荷平衡因子的角度,HML增强了电子的注入,使得器件的电荷平衡因子增大,空穴和电子的平衡性更好。实验研究表明,阴极杂化修饰层很好地增强了器件的效率。 展开更多

关键词 OLEDS 阴极杂化修饰层 电荷平衡因子

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