碘化铅作为空穴传输层在P3HT∶PC61BM聚合物太阳能电池中的增强效果

摘要

开发了一类新型阳极界面缓冲材料Pbl2,制备了结构为ITO/Pbl2/P3HT∶PC61BM/Al(氧化铟锡导电玻璃/碘化铅/聚三已基噻吩:富勒烯衍生物/铝)的器件,制备工艺包括旋涂和蒸镀,考察了Pbl2在聚合物太阳能电池原型器件ITO/P3HT∶PC61BM/Al中的效果.不同碘化铅浓度,退火温度,退火时间,对Pbl2薄膜的质量都会有影响.很显然,高质量的Pbl2薄膜将会带来好的光电转化效率.Pbl2薄膜的透光性,结晶性,以及表面形貌可以用来描述所成薄膜的质量好坏.对能带来最好性能的碘化铅薄膜进行了紫外-可见光谱,X射线粉末衍射(XRD),原子力显微镜(AFM),扫描电子显微镜(SEM)等表征.实验发现,太阳能电池器件的效率对Pbl2浓度比较敏感,最优化的条件为,旋涂浓度为3mg·mL-1,100℃退火30min,其电池的开路电压(Voc)达到0.45V,短路电流密度(Jsc)为7.9mA·cm-2,填充因子(FF)为0.46,与没有界面缓冲材料的器件相比,光电转换效率(PCE)由0.85％提高到1.64％.