《表1 不同厚度的PTFE的双阳极界面修饰层器件的性能参数》

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《基于双阳极界面修饰层有机太阳能电池研究》

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为探究基于单、双层界面修饰层器件的性能并讨论不同厚度的PTFE（0 nm、0.5 nm、1.0 nm、1.5 nm、2.0 nm）对器件性能的影响，制备了PTFE/V2O5双阳极界面修饰层有机太阳能电池，V2O5的厚度为5 nm。器件的J-V特性曲线如图4所示，通过计算得到器件的光电性能参数如表1所示。从图4中可以看出，当PTFE的厚度为0时，器件效率较低，此时器件的VOC=0.87 V，JSC=10.45 mA/cm2，FFF=64.37%，PPCE=5.85%。其中，FFF表示填充因子，PPCE表示光电转换效率。随着PTFE厚度的增加，器件的效率开始提高，当PTFE的厚度为1.0 nm时，双阳极界面修饰层电池的性能达到最佳，此时器件的VOC=0.87 V，JSC=11.47 mA/cm2，FFF=65.95%，PPCE=6.52%。但是，当PTFE的厚度继续增加时，器件的性能却开始下降。由此可推断，过厚的PTFE层会增加器件的体电阻，降低短路电流，从而造成效率下降。对于PTFE/V2O5双阳极界面修饰层器件，1.0 nm是PTFE的最优厚度。插入的PTFE层会形成一个偶极层，增加ITO电极的表面功函数，提高了对空穴的提取效率，减少了空穴积累，同时阻断电子流向阳极，降低了界面处光生载流子的复合，从而提高了JSC。但PTFE是一种绝缘材料，电阻率和电离电位都非常高。因此，当PTFE达到一定的厚度时，由于体电阻的增大，器件的JSC会反而随厚度的增加而减小。所以，PTFE必有一个最佳厚度值。FFF的提高是由于双层器件漏电流降低所致。