自组装小分子材料应用于有机光伏器件阳极界面层的研究

摘要

自组装小分子材料已经广泛应用于有机光伏器件的界面修饰,来提高电极表面和上层有机无机材料的界面相容性.近日,通过研究发现并经由实验和理论计算证明,含氯自组装小分子中的碳-氯键在金属或金属氧化物表面自发断键,断裂后的氯原子通过化学吸附作用在电极表面.最终，分子和原子在电极表面共形成三重偶极，有效且稳定地提高电极功函。该材料可以方便的通过浸润、喷涂等方式加工在电极表面，应用在有机光伏器件的界面修饰，可以极大地提高太阳能电池的稳定性，并实现超过9%的光电转化效率。与经典的导电聚合物电解质PEDOT:PSS相比，成本更低，且易于加工。同时，由于含氯自组装小分子的表面能可以通过调控分子结构来改变，可以通过合理的设计来实现诱导上层活性层本体异质结产生不同的垂直相分离尺度，有望制备更高效率的有机光伏器件。