电荷选择性欧姆接触对于优化有机太阳能电池(OSC)的性能至关重要。近日,以色列理工学院Gitti L. Frey通过金属诱导的添加剂迁移来研究薄中间层的形成,从而研究接触的改性。
本文要点:
1) 基于富勒烯和非富勒烯系统的两种OSC与五种浓度系列的聚乙二醇(PEG)低聚物添加剂一起使用,这些添加剂逐渐从活性层迁移到接触层,产生中间层。作者通过分析Voc(开路电压)与添加剂浓度和长度的趋势,确定了添加剂在有机/金属界面上的排列以及投影到金属表面上点偶极子的起源。
2) 作者发现添加剂的偶极裸露部分在添加剂中的行为遵循Langmuir吸附过程,在不同的OSC系统和添加剂中具有稳定的∆G(吉布斯自由能)。这些结果表明,活性有机层可以被视为半固态溶液,其中添加剂在接触处发生吸附/解吸。PEG低聚物添加剂在该溶液中的扩散率与温度有关,因此升高的温度可以实现快速的吸附/解吸平衡。掠入射广角X射线散射(GIWAX)分析表明,添加剂对器件性能的影响仅限于界面。
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