电极涂层可显著提高有机太阳能电池的性能

的研究人员阿卜杜拉国王科技大学亚博老虎机网登录(KAUST)已经发现，有机光伏电池的性能可以通过一个只有一个分子厚的电极涂层大大提高。

这种涂层的性能甚至超过了目前用于这项任务的主要材料，并可能为更多依赖有机分子的设备铺平道路，如光探测器和发光二极管。

有机光伏电池(opv)依赖于碳基分子的光吸收层，而不像普通的光伏电池使用晶体硅来获取光。在打印技术的帮助下，opv可以更便宜、更容易大规模生产，然而，它们的性能还不能与硅电池相媲美。

当光穿透光伏电池时，它的能量会释放出一个负电子，并留下一个被称为空穴的正电隙。随后，不同的材料收集电子和空穴，并将它们导向不同亚博网站下载的电极，以产生电流。

opv使用一种名为PEDOT: PSS的材料，它有助于将产生的孔洞转移到电极上。但是PEDOT: PSS是酸性的，价格昂贵，而且随着时间的推移会降低细胞的性能。

KAUST的研究人员现在提出了一种更好的PEDOT替代品:PSS。他们使用了一层相对较薄的空穴传输分子涂层，称为Br-2PACz，它粘附在铟锡氧化物(ITO)电极上，形成一个单分子层。使用Br-2PACz的有机电池的功率转换效率为18.4%，而使用PEDOT: PSS的等效电池的功率转换效率仅为17.5%。

我们确实对性能增强感到非常惊讶。我们认为Br-2PACz具有替代PEDOT: PSS的潜力，因为它的成本低、性能好．

林元宝，KAUST博士生团队成员

采用Br-2PACz后，电池效率在几个方面都有所提高。与它的竞争对手相比，Br-2PACz改善了空穴传输，造成更小的电阻，并使更多的光穿透吸收层。Br-2PACz还改善了吸光层的结构，这可能与涂膜工艺有关。

该涂层还可以提高太阳能电池的可回收性。研究小组还指出，可以从电池上取下ITO电极，剥离其涂层，然后作为新的电极重复使用。另一方面，PEDOT: PSS使ITO表面粗糙，因此如果在另一个电池中重复使用，其性能很差。

我们预计，这将对口服脊髓灰质炎疫苗的经济性和环境产生重大影响．

Thomas Anthopoulos, KAUST研究负责人

期刊引用:

林,Y。,et al。(2021) 18.4%的有机太阳能电池使用高电离能自组装单分子层作为空穴提取夹层。ChemSusChem．doi.org/10.1002/cssc.202100707．

来源:https://discovery.kaust.edu.sa