改善有机光伏器件性能的新型缓冲层

高等学校化学学报 ›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (8): 1661.

改善有机光伏器件性能的新型缓冲层

梁立志¹, 吴英², 石景龙¹, 康博南¹

1. 吉林大学电子科学与工程学院, 集成光电子学国家重点联合实验室吉林大学实验区,
2. 化学学院, 超分子结构与材料国家重点实验室, 长春 130012

收稿日期:2011-05-12 修回日期:2011-06-14 出版日期:2011-08-10 发布日期:2011-07-19
通讯作者: 康博南 E-mail:kangbn@jlu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 51073065)、吉林省科技发展计划项目(批准号: 20090357)和吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室开放课题(批准号: SKLSSM20.0913)资助.

New Buffer Interlayer for Improving Device Performances of Organic Photovoltaics

LIANG Li-Zhi¹, WU Ying², SHI Jing-Long¹, KANG Bo-Nan^1*

1. State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics, College of Electronic Science & Engineering,
2. State Key Laboratory of Supramolecular Structure and Materials, College of Chemistry, Jilin University, Changchun 130012, China

Received:2011-05-12 Revised:2011-06-14 Online:2011-08-10 Published:2011-07-19
Contact: KANG Bo-Nan E-mail:kangbn@jlu.edu.cn
Supported by:
国家自然科学基金(批准号: 51073065)、吉林省科技发展计划项目(批准号: 20090357)和吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室开放课题(批准号: SKLSSM20.0913)资助.

摘要/Abstract

摘要： 通过热蒸发在ITO阳极和聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)层之间引入一层聚四氟乙烯（PTFE）缓冲层，研究聚四氟乙烯缓冲层对基于聚3-己基噻吩:6,6-苯基-C61丁酸甲酯(P3HT:PCBM)的有机光伏器件光电特性影响。与使用PEDOT:PSS作为缓冲层的器件相比，使用聚四氟乙烯缓冲层的有机光伏器件开路电压、短路电流和光电转换效率均有所提高。器件光电性能提高的原因是由于PTFE缓冲层大量带负电荷的氟离子在ITO/PTFE界面处形成偶极子层, 改善了内建电场，从而使得空穴电荷的收集更加有利。

关键词: 有机光伏器件, 缓冲层, 聚四氟乙烯, 光电特性

Abstract: The effects of polytetrafluoroethylene(PTFE) on poly(3\|hexylthiophene)∶phenyl-C61-butyric acid methyl ester(P3HT∶PCBM) based organic photovoltaic(OPV) devices were investigated by inserting thermally evaporated PTFE films between indium-tin-oxide(ITO) and poly(3,4-ethylenedioxythiophene)∶poly(styrene-sulfonate)(PEDOT∶PSS) layers. Significant improvement in terms of open-circuit voltage, short-circuit current, and thereby in its commensurate power conversion efficiency is compared to devices without a PTFE layer. The OPVs performance enhancement is attributed to the formation of an artificial dipole layer forming from the rich, negatively charged fluorine that facilitates the hole extraction process.

Key words: Organic photovoltaic device, Buffer interlayer, Polytetrafluoroethylene, I-V characteristics

TrendMD:

梁立志, 吴英, 石景龙, 康博南. 改善有机光伏器件性能的新型缓冲层. 高等学校化学学报, 2011, 32(8): 1661.

LIANG Li-Zhi, WU Ying, SHI Jing-Long, KANG Bo-Nan*. New Buffer Interlayer for Improving Device Performances of Organic Photovoltaics. Chem. J. Chinese Universities, 2011, 32(8): 1661.

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