基于磷钼酸和纳米氧化钼的复合空穴传输层材料及其在有机太阳能电池中的应用

围绕着开发可溶液法加工非聚(3,4-乙烯二氧噻吩单体):聚苯乙烯磺酸钠(poly (3,4-ethylendioxythiophene):poly (sodium-p-styrenesulfonate), PEDOT:PSS)电极界面修饰材料的核心目的,研究了基于磷钼酸(phosphomolybdic acid, PMA)和纳米氧化钼(MoO3)复合物的新型空穴传输材料.通过将PMA溶液和MoO3纳米粒子溶液进行混合,制备了复合墨水(PMA:MoO3).该复合墨水在有机活性层表面具有很好的浸润性和成膜性.利用PMA:MoO3复合空穴传输层(hole transport layer,HTL)制备的倒置P3HT:PC61BM光伏器件的开路电压和填充因子(fill factor, FF)均比基于单一PMA或MoO3制备的器件有所提升.进一步优化了PMA:MoO3复合墨水中两个组分间的比例,发现当复合墨水中MoO3的含量为66%时,器件性能达到最优,其光电转换效率(power conversion efficiency,PCE)为3.71%.成功验证了利用金属氧化物与多金属氧簇(polyoxometalate, POM)复合物作为电极界面缓冲层制备有机太阳能电池的可行性,为开发新型电极界面修饰材料提供了一个新的研究思路.