Preparación del material de transporte electrónico de óxido de zinc recubierto con polietilenoimina y su efecto mejorador sobre la estabilidad al aire y ultravioleta de células fotovoltaicas orgánicas

SONG Haitao ,  

WANG Yu ,  

YANG Jiansheng ,  

ZHANG Xiaoke ,  

WANG Zhongqiang ,  

WANG Hua ,  

YANG Yongzhen ,  

WEI Changting ,  

YAN Lingpeng ,  

摘要

El material de la capa de interfaz entre la capa activa y el electrodo es crucial para las células solares orgánicas (OSCs), ya que influye directamente en el rendimiento y la operación estable del dispositivo. Como un material de transporte electrónico ampliamente utilizado, las nanopartículas de óxido de zinc (ZnO NPs), con un alto estado de defectos superficiales, tienden a adsorber agua y oxígeno en la superficie, afectando seriamente la eficiencia y estabilidad de los OSCs. Por lo tanto, en este artículo se diseñó una estrategia sinérgica utilizando polietilenoimina (PEI) recubriendo las ZnO NPs que puede pasivar los defectos superficiales y ajustar los niveles de energía. Se sintetizaron con éxito ZnO@PEI NPs mediante un método hidrotermal y se aplicaron como capa de transporte electrónico (ETL) en OSCs basadas en PM6∶BO-4Cl∶PC61BM. Los resultados muestran que la eficiencia de conversión fotoeléctrica (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 del ZnO, los dispositivos ZnO@PEI NPs mostraron mejor estabilidad al aire y a la radiación ultravioleta. Este estudio propone una estrategia eficaz para construir ETL multifuncionales y altamente estables, proporcionando un nuevo camino para lograr OSCs de alta estabilidad.

关键词

células solares orgánicas; capa de transporte electrónico; nanopartículas de óxido de zinc; polietilenoimina; estabilidad al aire; estabilidad ultravioleta

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