電荷選擇性歐姆接觸對于優化有機太陽能電池(OSC)的性能至關重要。近日,以色列理工學院Gitti L. Frey通過金屬誘導的添加劑遷移來研究薄中間層的形成,從而研究接觸的改性。
本文要點:
1) 基于富勒烯和非富勒烯系統的兩種OSC與五種濃度系列的聚乙二醇(PEG)低聚物添加劑一起使用,這些添加劑逐漸從活性層遷移到接觸層,產生中間層。作者通過分析Voc(開路電壓)與添加劑濃度和長度的趨勢,確定了添加劑在有機/金屬界面上的排列以及投影到金屬表面上點偶極子的起源。
2) 作者發現添加劑的偶極裸露部分在添加劑中的行為遵循Langmuir吸附過程,在不同的OSC系統和添加劑中具有穩定的?G(吉布斯自由能)。這些結果表明,活性有機層可以被視為半固態溶液,其中添加劑在接觸處發生吸附/解吸。PEG低聚物添加劑在該溶液中的擴散率與溫度有關,因此升高的溫度可以實現快速的吸附/解吸平衡。掠入射廣角X射線散射(GIWAX)分析表明,添加劑對器件性能的影響僅限于界面。
Jane Vinokur et.al Langmuir-Type Build-Up of Self-Generated Interlayers in Organic Solar Cells Adv. Energy Mater.. 2025
DOI: 10.1002/aenm.202404531
https://doi.org/10.1002/aenm.202404531