基于有机共晶的光伏器件

【作者】 章翰堂； 江浪； 张敬； 韩广超； 张小涛； 付小龙； 甄永刚； 易院平； 徐伟； 董焕丽； 胡文平； 朱道本；

【机构】 中科院化学所；

【摘要】 在有机光伏器件中,双层异质结与体异质结是两种给受体接触常见的结构。其中,双层异质结器件的性能收到激子扩散长度和较低迁移率的限制,虽然体异质结结构的器件解决了激子扩散长度的问题,但是由于形貌控制的难度大,体异质结中的给受体依然不能达到高度有序。而由给受体共结晶形成双组份共晶既不受激子扩散长度的限制,也能提供高度有序的载流子传输通道,在光伏领域具有巨大的潜在应用价值。通过"两步掩模法",我们制备了基于C60-DPTTA共晶的水平结构光伏器件。器件的效率达到了0.27%,同基于C60/DPTTA的双层异质结相比,效率提高了100倍。理论计算的结果表明,共晶中电荷复合的情况比较严重。我们相信,通过选择更为合适的给受体材料和优化器件结构,给受体共晶在光伏领域会有广泛的应用前景和理论研究价值。更多还原