分會

第二十九分會：有機/鈣鈦礦光伏材料與器件

摘要

當前，OPV頂電極的主流制備方式是真空蒸鍍，蒸鍍的過程需要極高的真空，蒸鍍設備昂貴，抽真空的時間長，生產(chǎn)效率低，無法卷對卷生產(chǎn)。我們選用了一種熔點為62℃的菲爾德合金。使用這種合金做電極具有無真空、無需退火、方阻小、成本低、生產(chǎn)效率高、不含有毒元素等優(yōu)點，還具有和太陽能電池匹配的低功函數(shù)，是理想的有機光伏電池電極材料。 我們研究了多種基于低熔點合金的有機太陽能電池頂電極成型工藝，包括直寫打印、柔性刮涂和氣動噴霧。直寫打印是一種可圖案化的工藝，電極最薄可達到約100 μm，直寫打印合金頂電極的OPV（活性材料為D18:Y6）功率轉(zhuǎn)換效率達到16.44%。柔性刮涂是一種利用特氟龍柔性刮片的成型工藝，制備電極厚度約200 μm，OPV（活性材料為D18:Y6）光電轉(zhuǎn)換效率達到17.28%。氣動噴霧是利用噴槍霧化熔融合金后再沉積在器件表面，厚度約為100 μm，十分適合大面積生產(chǎn)，OPV（活性材料為PM6:BTP-eC9）光電轉(zhuǎn)換效率達到16.26%。此外，所有功能層薄膜均采用噴霧或柔性刮涂制備的全噴霧和全刮涂有機太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率也分別達到了15.09%和16.07%。 該系列工作以打印方式代替真空蒸鍍制備頂電極，為OPV在常壓環(huán)境連續(xù)制備提供了新的機理和方法，可用于高性能全印刷OPV。此外，該工作所研究的打印低熔點合金電極，也適用于有機和量子發(fā)光二極管（OLED和QLED）、鈣鈦礦太陽能電池（PSC）等光電器件，可為印刷法制造高性能光電器件提供新的工藝方法和研究思路。

關鍵詞

有機太陽能電池;頂電極;低熔點合金;成型工藝

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