有机太阳能电池电极修饰方法的研究进展

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1、第10卷，第lO期电子与封装总第9O期Vo110NO102010年10月．，ELECTR0NICS&PACKAGING产品、应用与市场有机太阳能电池电极修饰方法的研究进展关京京，程东明，申小丹，余振芳(郑州大学物理工程学院，郑州450000)摘要：20世纪以来，能源问题日益成为制约世界经济发展的瓶颈。人们逐渐把目光投向可再生无污染能源，诸如太阳能、风能、生物能、潮汐能等可循环利用资源，其中太阳能的应用前景最为广阔，把太阳能转化为电能已成为现实。文章重点研究提高有机光伏电池效率的电极修饰方法，主要

2、介绍了有机太阳能电池阴阳两极界面修饰的材料和方法，同时阐述了新的阳极材料和电池结构模型即反型倒置太阳能电池的研究进展情况，通过大量的理论和实验证明，电极修饰可极大地提高器件的光电转换效率、寿命和稳定性。关键词：有机太阳能电池；电极修饰；光电转换效率中图分类号：TM914．4文献标识码：A文章编号：1681—1070(2010)10—0038—06ElectrodeModificationResearchofOrganicSolarCellwUJing-jing，CHENGDong—ming，SH

3、ENXiao-dan，YUZhen-fang(DepartmentofPhysicsandEngineering,ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450000，China)Abstract：Thedevelopmentoftheworldeconomyisconditionedbythesho~ageofenergysincethetwentiethcentury，reproducibleandpollution—freeenergygraduallycatchpeop

4、le’Sattention．Solarpower，windenergy，bioenergy，tidalpowerwilleventuallysolvemanyofourpresentenergyproblemsinrecentyears．Inthispaper，wereviewthevariousmethodsandmaterialsofelectrodemodificationoftheorganicallysolarcel1．Inaddition，thedevelopmentofthenew

5、anodematerialsandanewstructureofsolarcellwhichisknownasinve~edsolarcellarediscussedinthispaper．Inaword，theconversioneficiency，lifetimeandstabilityoforganicsolarcell(OPV)canbeimprovedobservablybymodifyingtheelectrodesofOPV．Keywords：organicsolarcells；e

6、lectrodemodification；photoelectricconversioneficiency两极修饰出发和新的阳极材料、器件结构模型入手，通过大量国内外研究成果来说明电极修饰能极大地提1引言高器件的光电转换效率、寿命和稳定性。近年来有机太阳能电池因其化合物结构可设计性、材料重量轻、制造成本低、加工性能好、便于制2阴极修饰造等优点而备受关注。目前研究工作主要集中在提高光电转换效率和寿命问题上。研究表明光电流的产生2．1降低电子注入势垒不仅依赖于激子的产生和传输特性，也依赖于有机层器件

7、效率偏低的主要原因是：阴极和活性层间与电极间界面的性质，故可通过在二者之间加入修饰的电子注入势垒较高，这就降低了电子注入效率，最层来提高有机光电池的性能。本文同时从器件的阴阳终导致载流子注入不平衡。为了降低电子注入势垒，收稿日期：2010—06一O1．38第10卷第10期吴京京，程东明，申小丹，等：有机太阳能电池电极修饰方法的研究进展需要选用低功函数的阴极材料，使得阴极的功函数和与缓冲层和金属电极的功函数有关，功函数越低，电子运输层的电子亲和势相当。例如低功函数金属内建电场就越大，NaC1中Na

8、的功函数比LiF中Li的sr、ca、Li、Na、Mg等，这些都可以改善电子注入情功函数低，所以说这种材料是通过提高内建电场的况，提高器件的效率。1995年，Yu等人采用ca薄膜作大小来提高注入电子电流的大小，进而实现提高效为阴极，制备结构为ITO／MEH．PPV：PCBM／Ca的体异质率的目的。总之，这些形式的电极结构，可以降低结有机太阳能电池Ⅲ，在光强为20mw·cm～、波长为电极的功函数，增加器件的稳定性和电学性能。430nm的单色光照射下，能量转换效率n一可达2．9％，2．2激子阻挡层但这