Preparação do material de transporte eletrônico de óxido de zinco revestido com polietilenimina e seu efeito potencializador na estabilidade ao ar e ultravioleta de células fotovoltaicas orgânicas

SONG Haitao ,  

WANG Yu ,  

YANG Jiansheng ,  

ZHANG Xiaoke ,  

WANG Zhongqiang ,  

WANG Hua ,  

YANG Yongzhen ,  

WEI Changting ,  

YAN Lingpeng ,  

摘要

O material da camada de interface entre a camada ativa e o eletrodo é crucial para células solares orgânicas (OSCs), pois impacta diretamente o desempenho e a operação estável do dispositivo. Como um material de transporte eletrônico amplamente utilizado, as nanopartículas de óxido de zinco (ZnO NPs) possuem altos estados de defeitos superficiais que facilitam a adsorção de água e oxigênio na superfície, afetando gravemente a eficiência e a estabilidade das OSCs. Portanto, este artigo projetou uma estratégia sinérgica de revestimento das ZnO NPs com polietilenimina (PEI), capaz de passivar defeitos superficiais e ajustar níveis de energia. As ZnO@PEI NPs foram sintetizadas com sucesso pelo método hidrotermal e aplicadas como camada de transporte eletrônico (ETL) em OSCs baseadas em PM6∶BO-4Cl∶PC61BM. Os resultados mostram que a eficiência de conversão fotoelétrica (PCE) dos dispositivos fabricados com ZnO@PEI NPs como ETL diminuiu ligeiramente, mas, devido ao revestimento de PEI que passivou os defeitos superficiais do ZnO, os dispositivos ZnO@PEI NPs exibiram melhor estabilidade ao ar e à radiação ultravioleta. Este estudo propõe uma estratégia eficaz para construir ETLs multifuncionais e altamente estáveis, oferecendo um novo caminho aplicável para alcançar OSCs de alta estabilidade.

关键词

células solares orgânicas; camada de transporte eletrônico; nanopartículas de óxido de zinco; polietilenimina; estabilidade ao ar; estabilidade ultravioleta

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