Detector fotovoltaico orgânico de alta sensibilidade e amplo espectro baseado em camada de modificação de interface de óxido de alumínio

LI Yaojiang ,  

SHI Linlin ,  

SUN Xinyu ,  

SHANG Ziheng ,  

LI Guohui ,  

JI Ting ,  

CUI Yanxia ,  

摘要

Os detectores fotovoltaicos orgânicos têm recebido grande atenção nos campos de imagens biomédicas, monitoramento ambiental e comunicação óptica devido à ampla variedade de materiais, flexibilidade e compatibilidade biológica. No entanto, devido à limitação da faixa de absorção dos materiais orgânicos e à alta corrente de escuro, os detectores fotovoltaicos orgânicos existentes ainda enfrentam desafios em termos de resposta espectral ampla e alta sensibilidade. Neste artigo, utilizou-se ZnPc∶C60 como camada ativa e, por meio da tecnologia de deposição em camada atômica, foi introduzida uma camada de modificação da interface de óxido de alumínio, que inibiu eficazmente a reação química na interface do ânodo ITO com a camada de transporte de buracos ZnPc, reduzindo a densidade da corrente de escuro do dispositivo para 4×10-7 A/cm2 e aumentando a relação corrente iluminada-corrente escura para 3500. Além disso, a espectroscopia Raman confirmou a existência de um efeito de transferência de carga intermolecular entre ZnPc e C60, ampliando de forma eficaz a faixa de resposta do dispositivo, que apresenta características de resposta espectral estável em uma ampla faixa de 375 a 1550 nm. Após otimização adicional do dispositivo, a eficiência quântica externa (EQE), responsividade (R) e detectividade (D*) alcançaram 72,4%, 0,21 A/W e 4,05×1011 Jones a um comprimento de onda de 365 nm, respectivamente. Além disso, o dispositivo apresentou comportamento de multiplicação fotoelétrica em comprimentos de onda de 580 nm e 735 nm, com EQE, R e D* ótimos de 128,3%, 0,75 A/W e 1,44×1012 Jones, respectivamente. Este estudo oferece novas ideias para o design de detectores fotovoltaicos orgânicos de alta sensibilidade e resposta espectral ampla.

关键词

detector fotovoltaico;pequenas moléculas orgânicas;modificação de interface;transferência de carga intermolecular;óxido de alumínio

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website