Das Interface-Schichtmaterial zwischen der aktiven Schicht und der Elektrode ist entscheidend für organische Solarzellen (OSCs), da es direkt die Leistung und den stabilen Betrieb des Geräts beeinflusst. Als weit verbreitetes Elektronentransportmaterial weisen Zinkoxid-Nanopartikel (ZnO NPs) aufgrund ihrer hohen Oberflächendefektzustände eine starke Adsorption von Wasser und Sauerstoff an der Oberfläche auf, was die Effizienz und Stabilität von OSCs erheblich beeinträchtigt. Daher wurde in dieser Arbeit eine synergistische Strategie entwickelt, bei der ZnO NPs mit Polyethylenimin (PEI) beschichtet werden, um sowohl Oberflächendefekte zu passivieren als auch die Energieniveaus zu justieren. ZnO@PEI NPs wurden erfolgreich mittels Hydrothermalverfahren synthetisiert und als Elektronentransportschicht (ETL) in OSCs auf Basis von PM6∶BO-4Cl∶PC₆₁BM eingesetzt. Die Ergebnisse zeigen, dass die photovoltaische Umwandlungseffizienz (PCE) der mit ZnO@PEI NPs als ETL hergestellten Geräte leicht gesunken ist, aber durch die Passivierung der ZnO-Oberflächendefekte durch die PEI-Beschichtung weisen ZnO@PEI-Geräte eine bessere Stabilität gegenüber Luft und ultraviolettem Licht auf. Diese Studie schlägt eine effektive Strategie zum Aufbau multifunktionaler, hochstabiler ETLs vor und eröffnet einen neuen anwendbaren Weg zur Realisierung hochstabiler OSCs.

organische Solarzellen; Elektronentransportschicht; Zinkoxid-Nanopartikel; Polyethylenimin; Luftstabilität; UV-Stabilität