分会

第二十九分会：有机/钙钛矿光伏材料与器件

摘要

当前，OPV顶电极的主流制备方式是真空蒸镀，蒸镀的过程需要极高的真空，蒸镀设备昂贵，抽真空的时间长，生产效率低，无法卷对卷生产。我们选用了一种熔点为62℃的菲尔德合金。使用这种合金做电极具有无真空、无需退火、方阻小、成本低、生产效率高、不含有毒元素等优点，还具有和太阳能电池匹配的低功函数，是理想的有机光伏电池电极材料。 我们研究了多种基于低熔点合金的有机太阳能电池顶电极成型工艺，包括直写打印、柔性刮涂和气动喷雾。直写打印是一种可图案化的工艺，电极最薄可达到约100 μm，直写打印合金顶电极的OPV（活性材料为D18:Y6）功率转换效率达到16.44%。柔性刮涂是一种利用特氟龙柔性刮片的成型工艺，制备电极厚度约200 μm，OPV（活性材料为D18:Y6）光电转换效率达到17.28%。气动喷雾是利用喷枪雾化熔融合金后再沉积在器件表面，厚度约为100 μm，十分适合大面积生产，OPV（活性材料为PM6:BTP-eC9）光电转换效率达到16.26%。此外，所有功能层薄膜均采用喷雾或柔性刮涂制备的全喷雾和全刮涂有机太阳能电池光电转化效率也分别达到了15.09%和16.07%。 该系列工作以打印方式代替真空蒸镀制备顶电极，为OPV在常压环境连续制备提供了新的机理和方法，可用于高性能全印刷OPV。此外，该工作所研究的打印低熔点合金电极，也适用于有机和量子发光二极管（OLED和QLED）、钙钛矿太阳能电池（PSC）等光电器件，可为印刷法制造高性能光电器件提供新的工艺方法和研究思路。

关键词

有机太阳能电池;顶电极;低熔点合金;成型工艺

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