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High-efficiency hole extraction/electron-blocking layer to replace poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) in bulk-heterojunction polymer solar cells

佩多:嘘 材料科学 聚合物太阳能电池 聚(3,4-亚乙基二氧噻吩) 苯乙烯 氧化铟锡 光活性层 化学工程 热稳定性 磺酸盐 导电聚合物 高分子化学 活动层 聚合物混合物 聚合物 共聚物 图层(电子) 纳米技术 复合材料 工程类 冶金 薄膜晶体管
作者
Alexander W. Hains,Tobin J. Marks
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:92 (2) 被引量:157
标识
DOI:10.1063/1.2834697
摘要

An anode interfacial layer is reported for bulk-heterojunction (BHJ) polymer solar cells to replace the commonly used poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS). A poly[9,9-dioctylfluorene-co-N-[4-(3-methylpropyl)]-diphenylamine] (TFB)+4,4′-bis[(p-trichlorosilylpropylphenyl)phenylamino]biphenyl (TPDSi2) blend is crosslinked, forming robust ∼10nm thick films covalently bound to indium tin oxide, which transport holes while blocking misdirected electrons. The thermal stability and photovoltaic performance metrics of TFB:TPDSi2-modified BHJ cells are significantly greater than those of cells fabricated in parallel with PEDOT:PSS or with no interfacial layer. For a poly[2-methoxy-5-(3′,7′-dimethyloctyloxyl]-1,4-phenylene vinylene: methanofullerene[6 6]-phenyl C61-butyric acid methyl ester cell, Voc=0.89V, Jsc=4.62mA∕cm2, FF=54.4%, and ηp=2.23%.

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