AG百家乐网站 原位转动SiOxNy钝化层牺牲极端有机太阳能电板成果冲破18%
跟着有机半导体材料的不休发展，有机薄膜太阳能电板的光电转动成果已跨越20%。可是，当今高成果的有机太阳能电板均采选正置器件结构，即光活性层处于透明电极/空穴传输层（HTL）以及电子传输层（ETL）/金属电极之间。与正置结构相对的极端结构电板可使用高功函顶电极，因而与印刷工艺更兼容。此外，极端结构电板幸免使用吸湿性PEDOT:PSS，具有潜在的始终牢固性。尽管有上述这些上风，极端有机太阳能电板的光电转动成果仍然过期于正置电板，因而升迁极端电板的光电转动成果关于有机太阳能电板的交易化应用至关弥留。
在极端有机太阳能电板中常用的电子传输层材料主要包括金属氧化物，如ZnO、SnO2。可是，这些材料容易产生名义纰谬，导致界面电荷复合，截止了器件的光电转动成果。为了处置上述问题，参议者已修复了多种基于有机分子的界面钝化战术，举例富勒烯繁衍物、苯甲酸繁衍物、有机芳铵盐等。可是有机材料包括有机活性层自己，容易在电子传输层名义被光催化降解，从而导致器件性能的阑珊。
中国科学院苏州纳米所印刷薄膜光伏实践室骆群参议员、马昌期参议员一直致力于于极端有机太阳能电板成果与牢固性的优化。在前期的责任中，该参议团队还是修复了哄骗包括路易斯酸（ACS Appl. Mater. Interfaces 13,17869–17881 (2021)）、有机醇（Sol. RRL,5,2000638（2021））葡萄糖（Chin. J. Polym. Sci. 40,1594–1603 (2022)）、核苷酸（Chin. J. Chem. 42, 1582-1592（2024））来钝化ZnO的才调，牺牲了有机太阳能电板成果和寿命的升迁。在本参议中，参议团队聚首芬兰埃博学术大学Ronald Österbacka 老师修复了一种原位转动的无机 SiOxNy钝化层，百家乐ag厅投注限额该层通过室温下将溶液法千里积的全氢聚硅氮烷（PHPS）进行原位转动获取（图1）。比拟于常见的真空物理制备才调，如原子层千里积（ALD），这一才调与湿法印刷工艺更兼容，具有显赫的上风。
图1. SiOxNy钝化层的制备历程及在器件中的散布情状
进一步的深切分析标明，SiOxNy修饰层招引了非富勒烯受体在ZnO界面处的富集，从而促进了电荷索求（图2）。同期，PHPS的活性Si–H基团大要与ZnO酿成Zn-O-Si 键，灵验钝化ZnO 名义纰谬。联接表面模拟发现，PHPS钝化ZnO纰谬后不错摒除ZnO/活性层斗殴界面的n-型掺杂，从而摒除界面少子的复合，灵验升迁电板的短路电流 (图3)。两种效应的联接，使得灵验面积为5.77 mm²和100.17 mm²的极端有机光伏的能量转动成果分辨达到了18.55%和18.12%，同期第三方认证成果分辨为18.49%和18.06%。更为弥留的是，SiOxNy薄层不错将有机光活性层与ZnO进行灵验分隔，从而镌汰ZnO对有机半导体材料的光催化降解。哄骗SiOxNy钝化的器件在连气儿白光照耀下，T80寿命达到了24700小时（图4）。
图2. SiOxNy层与ZnO和非富勒烯受体的互相作用接头
图3. 表面模拟联接实践考证SiOxNy摒除ZnO斗殴活性层界面的n-型掺杂
图4. SiOxNy钝化ZnO器件的成果及牢固性
本参议提议了一种新式的可溶液法加工制备的无机界面钝化层，为后续修复高牢固性极端有机光伏提供了想路。同期，这一参议也详备讲授了有机太阳能电板界面钝化升迁器件短路电流的新机制。关系论文在线发表在Nature Photonics上。论文第一作家为苏州纳米所已毕业博士刘博文（现为河南大学讲师），通信作家为苏州纳米所骆群参议员、芬兰埃博学术大学Ronald Österbacka 老师和苏州纳米所马昌期参议员。该责任得到国度当然科学基金、中国科学院以及苏州市外籍院士责任站等名堂复旧，同期得到了苏州纳米所Nano-X的表征技能复旧。
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