Préparation du matériau de transport d'électrons à base d'oxyde de zinc recouvert de polyéthylène imine et son effet sur l'amélioration de la stabilité à l'air et aux UV des cellules photovoltaïques organiques

SONG Haitao ,  

WANG Yu ,  

YANG Jiansheng ,  

ZHANG Xiaoke ,  

WANG Zhongqiang ,  

WANG Hua ,  

YANG Yongzhen ,  

WEI Changting ,  

YAN Lingpeng ,  

摘要

Le matériau de la couche d'interface entre la couche active et l'électrode est crucial pour les cellules solaires organiques (OSCs), influençant directement la performance et la stabilité du dispositif. En tant que matériau de transport d'électrons largement utilisé, les nanoparticules d'oxyde de zinc (ZnO NPs) présentent un taux élevé d'états de défauts de surface qui adsorbent facilement l'eau et l'oxygène, ce qui affecte gravement l'efficacité et la stabilité des OSCs. Par conséquent, cet article propose une stratégie synergique consistant à recouvrir les ZnO NPs avec du polyéthylène imine (PEI) qui peut à la fois passiver les défauts de surface et ajuster les niveaux d'énergie. Les ZnO@PEI NPs ont été synthétisés avec succès par voie hydrothermale et utilisés comme couche de transport d'électrons (ETL) dans des OSCs basées sur PM6∶BO-4Cl∶PC61BM. Les résultats montrent que l'efficacité de conversion photovoltaïque (PCE) des dispositifs fabriqués avec ZnO@PEI NPs en tant qu'ETL diminue légèrement, mais grâce à la passivation des défauts de surface du ZnO par le PEI, les dispositifs ZnO@PEI démontrent une meilleure stabilité à l'air et aux UV. Cette étude propose une stratégie efficace pour construire des ETL multifonctionnels et à haute stabilité, offrant une nouvelle voie applicable pour réaliser des OSCs à haute stabilité.

关键词

cellule solaire organique; couche de transport d'électrons; nanoparticules d'oxyde de zinc; polyéthylène imine; stabilité à l'air; stabilité aux UV

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