能源水溶液法绿色制备乙酸钴空穴传输层

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有机太阳能电池由于其较高的成本效力、柔性大面积器件制备以及相对简略的湿法制备工艺等奇特上风,成为完成绿色动力开垦的要紧路径之一,遭到了各界的精深探索。连年来,获利于非富勒烯受体材料的快速进取,有机太阳能电池的光电更动效率取患了攻破性进取,到达18%以上,濒临贸易化硅太阳能电池的水准,呈现出广泛的运用前程。有机太阳能电池要完成商用化必需求具备低成本、高效率以及化学性质安稳的给、受体材料和界面材料。但是暂时高效率的有机太阳能电池广泛采纳聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)做为空穴传输层材料,其酸性及吸湿性会显著影响器件寿命。一些金属氧化物可能金属盐也被用做空穴传输层材料,不过其制备进程不时需求高真空蒸镀、高温退火(℃)处置可能增加有毒溶剂等,工艺成本较高,能耗大,并且玷污处境。是以,开垦新式低成本、处境和好型的空穴传输层是暂时要紧需求处理的题目。图1.空穴传输材料制备示企图、器件结讲和活性层材料近期,四川大学的彭强教讲课题组开垦出了一种低成本的空穴传输材料。他们以低价的Co(OAc)2?4H2O为材料,水做为独一溶剂,通太低温退火(℃)以及紫外-臭氧(UVO)处置工艺,获患了高机能的空穴传输层。基于Co(OAc)2的空穴传输层所制备的有机太阳能电池器件效率到达18.77%,高于基于PEDOT:PSS空穴传输层器件的18.02%,是暂时有机太阳能电池二元共混器件的最佳纪录。图2.不同前提处置后的器件J-V弧线和对应的EQE弧线他们的探索发掘,退火温度对器件的开路电压有显著影响,不过进一步经过UVO处置,能够消除温度的影响。同时,UVO处置能够显著擢升器件的填充因子。经过热重解析、X-射线衍射测试能够肯定不同温度处置后的空穴传输层成份。经过X-射线光电子能谱测试发掘UVO处置对空穴传输层有必定的氧化影响,并且使得空穴传输层表面带上大批羟基。很好地评释了UVO处置使得器件机能擢升的道理。图3.含Co空穴传输材料的机理探索做家还探索了退火温度和UVO处置对所制备的含钴空穴传输层的功函数、光透过率、导电性、阻抗以及表面状貌等的影响规律,揭破了最优前提下能够获得最高器件机能的道理。值得一提的是,该界面材料制备前提工艺简略(℃低温退火以及UVO处置)、成本低价、更实用于PET等柔性基底,在大面积柔性器件制备(如卷对卷工艺临盆)中具备较大的运用潜力。这一成就近期颁发在AngewandteChemieInternationalEdition上,文章的第一做家是四川大学博士探索生孟慧峰。原文(扫描或长按

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