Detectores fotovoltaicos orgânicos de infravermelho próximo possuem vantagens como baixo custo, revestimento por rotação em solução, boa biocompatibilidade e flexibilidade para dispositivos vestíveis, com amplas perspectivas de aplicação em biossensores, imagens médicas e dispositivos eletrônicos vestíveis flexíveis. Detectores fotovoltaicos orgânicos do tipo multiplicador recebem atenção devido à sua maior eficiência quântica externa (EQE>100%) e sensibilidade em comparação com detectores fotovoltaicos orgânicos do tipo diodo. Esses dispositivos utilizam um tipo de portador de carga preso em armadilhas próximas ao eletrodo para auxiliar outro tipo de portador com polaridade oposta a injetar por tunelamento a partir do circuito externo para a camada ativa, realizando a multiplicação fotoelétrica, mas a quantidade de armadilhas influencia em certa medida a melhoria do desempenho do dispositivo. Neste trabalho, aumentamos o número de armadilhas eletrônicas incorporando nanopartículas inorgânicas de ZnO na camada ativa, permitindo aumentar a densidade de corrente luminosa mantendo a densidade de corrente escura sob polarização reversa. Através da otimização, descobriu-se que o desempenho é ótimo com uma proporção de dopagem de nanopartículas de ZnO de 5%. Sob iluminação LED de 850 nm e polarização de -15 V, a densidade de corrente luminosa aumentou 7,4 vezes em comparação com dispositivos sem dopagem de nanopartículas de ZnO. Com base nisso, a camada de modificação de interface de Al₂O₃ foi aplicada em conjunto para melhorar ainda mais o desempenho do dispositivo. Os resultados mostram que a inserção da camada de modificação de interface de Al₂O₃ melhora as características do contato da interface do ânodo, permitindo que o dispositivo responda à luz sob polarização direta e reversa. Após modificação com Al₂O₃, o dispositivo alcançou EQE máxima de 10⁵% e responsividade máxima (R) de 10⁴ A/W sob polarização de 15 V em todo o espectro. Este trabalho fornece novas ideias e métodos para o desenvolvimento de detectores fotovoltaicos orgânicos de alta sensibilidade.

infravermelho próximo;multiplicação fotoelétrica;detector fotovoltaico orgânico;nanopartículas inorgânicas;modificação de interface