有机太阳能电池电子传输层材料研究进展

杨飞¹，周丹¹，秦元成¹，徐海涛²，张余宝³，张芹³，谢宇¹，李明俊¹

1. 南昌航空大学环境与化学工程学院2. 南昌航空大学材料科学与工程学院3. 南昌航空大学测试与光电工程学院

摘 要：随着人类社会的不断进步和科学技术的迅猛发展,太阳能作为一种可再生能源在如今资源匮乏的年代备受关注。太阳能具有成本低廉、储量丰厚、利用简单等诸多优点,吸引了众多学者竞相研究探索。有机太阳能电池作为新一代固态薄膜电池,因其可溶液加工、卷对卷印刷和打印制备成柔性器件,向已经商业化但价格昂贵的无机硅太阳能电池发起了革命性的挑战。在现阶段,有机太阳能电池还存在稳定性相对较弱和光电转换效率相对偏低两方面的缺陷。尽管已报道的有机太阳能电池的光电转换效率已经达到16.70%,但离商业化生产还有很大距离。电子传输层在器件中发挥着重要的作用,对有机太阳能电池的光电转换效率和稳定性有重要影响。目前,应用于有机太阳能电池的电子传输层材料主要为金属氟化物、n型金属氧化物、有机小分子类、聚合物电解质类和富勒烯类等。在众多电子传输层材料中,有机类电子传输层因其结构可调、可溶液加工、便于大面积印刷等优势而备受关注。本文对有机类电子传输层材料进行了归纳总结,包含聚芴类、聚噻吩类、苝酰亚胺类、富勒烯类。通过阐述已有的研究进展,对比分析各种电子传输层材料的优劣,展望电子传输层材料的发展趋势和研究前景。

关键词：有机太阳能电池;电子传输层材料;界面工程;