有機(jī)疊層及鈣鈦礦電池的界面電子結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、當(dāng)今，開拓新能源與推動(dòng)可再生能源的實(shí)際應(yīng)用，是解決能源緊張和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要任務(wù)。太陽能是新能源與可再生能源的重要組成部分，其開發(fā)利用有著巨大的市場前景，能帶來良好的社會(huì)效益和環(huán)境效益。因此，太陽能器件一直都是世界上一個(gè)熱門的研究課題。當(dāng)下，為了獲得高效且穩(wěn)定的有機(jī)太陽能電池和鈣鈦礦太陽能電池，需要對(duì)其器件的工作機(jī)理以及器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究。
　　由于界面在器件工作中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，對(duì)界面進(jìn)行全面且深入的探究，對(duì)提高

2、器件性能意義非凡。本文以光電子能譜儀為主要研究工具，分別對(duì)有機(jī)疊層電池連接層的界面電子結(jié)構(gòu)和鈣鈦礦電池空穴傳輸材料的界面電子結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了詳細(xì)表征。
　　通過UPS、XPS表征 CuPc/HATCN(hexaazatriphenylene-hexacarbonitrile)/CsF:BPhen(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)和 CuPc/CsF:BPhen兩種結(jié)構(gòu)的界面電子結(jié)構(gòu)信息，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，

3、HATCN的引入在界面能級(jí)排列中起重要作用，可明顯地降低內(nèi)部連結(jié)層的反向內(nèi)建電場，為空穴－電子的復(fù)合提供有效通道，有利于疊層結(jié)構(gòu)中子電池間光生載流子的復(fù)合。基于對(duì)兩種連接層的有機(jī)疊層器件表征，內(nèi)部連接層中引入HATCN，其開路電壓約為單結(jié)電池的兩倍；不含HATCN層的器件，其開路電壓小于單結(jié)電池的開路電壓。器件表征結(jié)果凸顯了HATCN層的重要作用，同時(shí)也印證了界面表征結(jié)論的準(zhǔn)確性。
　　通過對(duì)三種空穴傳輸材料Spiro-OMeTA

4、D(2,2'-7,7'-tetrakis( N,N di-p-me-thoxyphenylamine)-9,9'-spirobifl uorene)、HATCN和NPB(N,N'-di(naphthaEne-1-yl)-N, N'-diphenylbenzidine)與鈣鈦礦電池吸光材料(CH3 NH3 PbIBr2)的界面研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Spiro-OMeTAD和NPB的能級(jí)結(jié)構(gòu)可以與鈣鈦礦吸光材料相匹配，能有效起到提取與傳輸空穴