Preparación del material de transporte electrónico de óxido de zinc recubierto con polietilenimina y su efecto de mejora en la estabilidad al aire y ultravioleta de las células fotovoltaicas orgánicas
El material de la capa de interfaz entre la capa activa y el electrodo es crucial para las células solares orgánicas (OSCs), ya que afecta directamente el rendimiento y la operación estable del dispositivo. Como un material de transporte electrónico ampliamente utilizado, las nanopartículas de óxido de zinc (ZnO NPs) tienen un alto estado de defectos superficiales que fácilmente adsorben agua y oxígeno en la superficie, lo que afecta gravemente la eficiencia y estabilidad de las OSCs. Por lo tanto, en este trabajo se diseñó una estrategia sinérgica de recubrimiento de ZnO NPs con polietilenimina (PEI) que puede tanto pasivar los defectos superficiales como ajustar los niveles de energía. Los ZnO@PEI NPs fueron sintetizados con éxito mediante un método hidrotermal y se utilizaron como capa de transporte electrónico (ETL) en OSCs basadas en PM6∶BO-4Cl∶PC61BM. Los resultados muestran que la eficiencia de conversión fotovoltaica (PCE) de los dispositivos fabricados con ZnO@PEI NPs como ETL disminuyó ligeramente, pero debido a que el recubrimiento de PEI pasivó los defectos superficiales de ZnO, los dispositivos ZnO@PEI exhibieron una mejor estabilidad al aire y a los rayos UV. Este estudio propone una estrategia efectiva para construir ETL multifuncionales y de alta estabilidad, proporcionando un nuevo camino aplicable para lograr OSCs de alta estabilidad.
关键词
célula solar orgánica; capa de transporte electrónico; nanopartículas de óxido de zinc; polietilenimina; estabilidad al aire; estabilidad ultravioleta