PEDOT:PSS層における金イオン注入による有機太陽電池の界面劣化に起因するS-キンク効果の逆転【JST・京大機械翻訳】

Brenes-Badilla D.; Coutinho D. J.; Amorim D. R. B.; Faria R. M.; Salvadori M. C.

文献

J-GLOBAL ID：201802259305960474 整理番号：18A0968930

PEDOT:PSS層における金イオン注入による有機太陽電池の界面劣化に起因するS-キンク効果の逆転【JST・京大機械翻訳】

Reversing an S-kink effect caused by interface degradation in organic solar cells through gold ion implantation in the PEDOT:PSS layer

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資料名：
巻： 123 号： 15 ページ： 155502-155502-6 発行年： 2018年
JST資料番号： C0266A ISSN： 0021-8979 CODEN： JAPIAU 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

本研究では,正孔輸送層(PEDOT:PSS)を環境との接触により劣化させた後のITO/PEDOTPSS/P3HT:PCBM/Ca/Al太陽電池の光起電力性能の回復に関する研究を行った。不活性環境で完全に構築されたデバイスは0.64の充填因子(FF)を示したが,ホール輸送層が空気に曝露されたデバイスは0.2に等しいFFを示した。さらに,劣化した素子のJ-V特性曲線は,縮退S形状を示す光起電力パターンに従わなかった。しかし,有害な効果の除去は,金属プラズマ浸漬イオン注入技術によってPEDOT:PSSの汚染表面上に金イオンを衝突させることによって達成された。金のイオンビームの低エネルギーにより,注入された金原子は表面から数ナノメートルに位置し,ナノメータクラスタ,すなわち金ナノ粒子を形成した。おそらく,S-キンク効果によって表されるJ-V光起電力曲線の劣化は,P3HTのHOMOに近い仕事関数を持つ金ナノ粒子によって解体されたPEDOTPSS/P3HT:PCBM界面におけるポテンシャル障壁の出現によって引き起こされた。このSキンク効果は,2ダイオード回路により構成された等価回路モデルを用いてシミュレートされ,その1つはPEDOT:PSS PSS/P3HT:PCBM界面で形成された望ましくないポテンシャル障壁の役割を果たす。著者らの解析は,界面に次ぐ金ナノ粒子の堆積がPEDOT:PSSから活性層への良好な正孔注入条件を回復させ,充填因子と素子効率を回復させることを示した。(翻訳著者抄録)【JST・京大機械翻訳】

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有機化合物の電気伝導 , 表面の電子構造 , 太陽電池

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