有机无机集成的阳极缓冲层提高聚合物电池效率及稳定性
聚合物太阳能电池因其高效率、成本低廉、制备简单、可柔性大面积等优点在近二十年得到了科研工作者的广泛关注，并取得了突飞猛进的发展。目前单节的聚合物太阳能电池效率可达13%，叠层的聚合物太阳能电池效率可达13.6%。提升聚合物电池的效率主要手段包括：合成新的给体受体材料、设计能带匹配的器件结构、优化器件的界面接触等等。其中，界面修饰在提升电池效率方面起着重要的作用。
本课题组博士生郭亚雄，与博士后熊良斌和博士生李博睿、雷红伟合作，结合自身的研究基础和优势，对聚合物太阳能电池的阳极与空穴传输层之间的界面进行了修饰。在阳极ITO衬底上先原位生长出高功函数的氧化亚铜，再采用FBT-Th4来修饰阳极Cu2O表面。 FBT-Th4的修饰提升了阳极的功函数，同时降低了阳极的方块电阻，形成了良好的能级匹配，增加了载流子向阳极的迁移和传输效率，提升了整体器件的空穴迁移率。采用FBT-Th4作为阳极修饰层的聚合物太阳能电池取得了光电转换效率的明显提升，同时太阳能电池的稳定性也得到改善。对于PffBT4T-2OD体系，光电转换效率可达9.6%。 该研究成果以题为 “Organic solar cells based on a Cu2O/FBT-Th4 anode buffer layer with enhanced power conversion efficiency and ambient stability ” 发表在英国化学学会出版的《Journal of Materials Chemistry C》杂志上 (J. Mater. Chem. C, 2017, 5, 8033)。
该工作得到了国家科技部863计划，国家自然科学基金委等相关项目的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1039/C7TC02566A