تحضير مواد نقل إلكترونات أكسيد الزنك المغلفة بالبولي إيثيلين إيمين وتأثيرها في تعزيز الاستقرار الجوي والفوق بنفسجي لخلية الفولط الضوئي العضوي

SONG Haitao ,  

WANG Yu ,  

YANG Jiansheng ,  

ZHANG Xiaoke ,  

WANG Zhongqiang ,  

WANG Hua ,  

YANG Yongzhen ,  

WEI Changting ,  

YAN Lingpeng ,  

摘要

تعد مادة طبقة الواجهة بين الطبقة النشطة والقطب الكهربائي ذات أهمية حاسمة لخلية الطاقة الشمسية العضوية (OSCs)، حيث تؤثر بشكل مباشر على أداء الجهاز واستقراره. كمواد نقل إلكترون مستخدمة على نطاق واسع، تمتلك جزيئات أكسيد الزنك النانوية (ZnO NPs) حالات عيب سطحية عالية تمتص بفعالية الماء والأكسجين على السطح، مما يؤثر بشدة على كفاءة واستقرار OSCs. لذلك، تصميمت هذه الدراسة استراتيجية تعاونية تعمل على تمويه عيوب السطح وتعديل مستويات الطاقة من خلال تغليف جزيئات ZnO NPs بالبولي إيثيلين إيمين (PEI). تم تصنيع ZnO@PEI NPs بنجاح باستخدام طريقة التحليل المائي، واستخدمت كطبقة نقل إلكترون (ETL) في OSCs المبنية على نظام PM6∶BO-4Cl∶PC61BM. أظهرت النتائج أن كفاءة التحويل الضوئي (PCE) للأجهزة التي تم تصنيعها باستخدام ZnO@PEI NPs كطبقة ETL انخفضت قليلاً، إلا أن تغليف PEI قد مرّر عيوب سطح ZnO، مما أدى إلى استقرار أفضل في الهواء وتحت الأشعة فوق البنفسجية. تقدم هذه الدراسة إستراتيجية فعالة لبناء طبقة ETL متعددة الوظائف وعالية الاستقرار، مما يفتح طريقًا جديدًا لتحقيق OSCs عالية الاستقرار.

关键词

خلية شمسية عضوية;طبقة نقل إلكترون;جزيئات أكسيد الزنك النانوية;بولي إيثيلين إيمين;الاستقرار الجوي;الاستقرار فوق البنفسجي

阅读全文