表面双重后处理方法提升三元NiMgO界面层及其有机太阳能电池的性能

作者：何新蕊; 蔡丽娜; 陈汉生; 尹攀; 尹志刚; 郑庆东

来源：Acta Chimica Sinica, 2022, 1-10.

• 有机光伏
• 三元氧化物
• 空穴传输层
• 表面处理
• 界面工程

采用溶胶-凝胶法制备了Mg掺杂氧化镍（NiO）的三元氧化物半导体NiMgO薄膜，研究了不同表面后处理方法对薄膜结构、性质和能级的影响。利用NiMgO薄膜作为新型空穴传输界面层构建了非富勒烯有机太阳能电池，研究了器件性能变化及其物理机制。结果表明，以未表面处理NiMgO为界面层时，器件的能量转化效率（PCE）为5.90%；使用紫外-臭氧（UVO）表面后处理的NiMgO界面层，器件PCE大幅提升至12.67%。而NiMgO在UVO处理前进行润洗，可以去除表面残留物，薄膜变平整且透光率增加。因此，采用润洗与UVO结合的表面双重后处理新策略后，器件的开路电压不变，但短路电流密度和填充因子分别提高到23.48 mA cm~(-2)和64.29%，最终PCE达到13.17%。该研究为半导体氧化物薄膜及器件的优化提供了一条有效途径。

• 单位
  福州大学; 结构化学国家重点实验室; 中国科学院福建物质结构研究所