酞菁铜缓冲层对有机太阳能电池开路电压的影响

用p型有机半导体材料酞菁铜作为阴极缓冲层制作了器件结构为氧化铟锡/酞菁锌/碳六十/酞菁铜/铝的有机小分子太阳能电池, 对器件进行电学测量发现酞菁铜缓冲层的厚度对器件的开路电压有明显影响.基于半导体器件物理分析了光照下测量得到的电流-电压曲线, 由拟合结果得到的器件参数表明高理想因子导致了器件开路电压升高, 其原因为器件的输运特性不只受酞菁锌与碳六十形成的p-n结影响, 还与酞菁铜缓冲层与铝电极形成的肖特基接触有关.研究表明在有机太阳能电池器件中引入一个合适的缓冲层/阴极肖特基结可以提高器件的开路电压.     

Bphen作为缓冲层对有机太阳能电池的光电性能影响

选用CuPc(酞菁酮)为供电子的材料,使用Bphen(4,7-二苯基-1,10-邻二氮杂菲)为缓冲层的材料,研究了结构为ITO/PEDOT:PSS/CuPc(20 nm)/C60(40 nm)/Bphen(x)/Ag(100 nm)的有机太阳能电池(OSC).考察OSC性能与缓冲层Bphen厚度之间的关系,优化器件的结构.在标准太阳光照条件下(AM1.5)测量器件的Ⅰ-Ⅴ特性,结果显示,太阳电池的能量转换效率与缓冲层厚度密切相关.采用高真空蒸发的方法,制作了结构为ITO/PEDOT:PSS/CuPc(20 nm)/C60(40 nm)/Bphen(x)/Ag(100 nm)的器件,器件效率随着Bphen厚度的增加先增大后变小,当厚度为0 nm时,效率为0.85%;当厚度为2.5 nm时,效率为1.22%;而当厚度为5 nm时,效率为1.69%;当厚度为7.5 nm时,效率则为0.79%,当厚度为10 nm时,效率则为0%.     

InGaAsP/InGaAs双结太阳电池的开路电压损耗抑制（英文）

现有1.0 eV/0.75 eV InGaAsP/InGaAs双结太阳电池的开路电压小于各子电池的开路电压之和,鲜有研究探索开路电压损耗的来源以及如何抑制。通过研究发现,InGaAs底电池背场/基区界面处的少数载流子输运的主要机制是热离子发射,而不是缺陷诱导复合。SIMS测试表明,采用InP或InAlAs背场均不能有效抑制Zn掺杂剂的扩散。此外,由于生长过程中持续的高温热处理,Ⅲ-Ⅴ族主元素在界面处发生了热扩散。为了抑制上述现象,提出了一种新型InP/InAlAs超晶格背场,并应用到InGaAs底电池中。制备得到的双结太阳电池在维持短路电流密度不变的情况下,开路电压提升到997.5 mV,与传统采用InP背场的双结太阳电池相比,开路电压损耗降低了30 mV。该研究成果对提升四结太阳电池的整体开路电压有重要意义。     

银纳米颗粒界面层对有机太阳能电池光敏层相分离的影响

通过原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XP S)表征,研究了在光敏层与阳极缓冲层界面引入银(Ag)纳米颗粒界面层后对PTB7:PC70BM光 敏层相分离的影响,并通过接触角测试对其影响机理进行了分的,结果表明,当引入Ag纳米 颗粒界面层后,光敏层的表面形貌并没有发生 明显的改变,但是光敏层在横向与纵向方向有了更好的相分离;并发现,引入Ag纳米颗粒引 起 的光敏层优化的相分离,本质上源于其底部PEDOT:PSS层表面能的减小,其中起关键作用的 是乙醇溶剂;通过紫外-可见吸收光谱以及相关电池性能测试确认,乙醇溶剂处理PEDOT:P SS表面有助于提高电池的电性能。 本文研究表明,在有机太阳能电池(OSCs)中引入金属纳米颗粒,不仅要考虑其 光学效应,还要考虑由于光敏层相分离的变化引起的电学效应。     

空穴缓冲层CuPc对有机电致发光器件特性的影响

采用旋涂和真空蒸发沉积工艺制备了结构分别为ITO/PVK：TPD/Alq3/Al和ITO/PVK：TPD/LiBq4/Alq3/Al的绿色和蓝色有机电致发光器件(OLED)，并研究了空穴缓冲层CuPc对OLED特性的影响．结果发现：对于绿色OLED，CuPc的加入提高了器件的电流和亮度，改善了器件的性能；而对于蓝色OLED，CuPc的加入则加剧了载流子的不平衡注入，导致器件性能恶化．这表明空穴缓冲层CuPc对不同结构OLED的特性具有不同的影响，并通过器件的能级结构对此进行了解释．     

空穴缓冲层CuPc对有机电致发光器件特性的影响

采用旋涂和真空蒸发沉积工艺制备了结构分别为ITO/PVK:TPD/Alq3/Al和ITO/PVK:TPD/LiBq4/Alq3/Al的绿色和蓝色有机电致发光器件(OLED),并研究了空穴缓冲层CuPc对OLED特性的影响.结果发现:对于绿色OLED,CuPc的加入提高了器件的电流和亮度,改善了器件的性能;而对于蓝色OLED,CuPc的加入则加剧了载流子的不平衡注入,导致器件性能恶化.这表明空穴缓冲层CuPc对不同结构OLED的特性具有不同的影响,并通过器件的能级结构对此进行了解释.     

基于InGaAs渐变缓冲层的太阳能电池的研究

This paper uses an InGaAs graded buffer layer to solve the problem of lattice mismatch and device performance degradation. In the graded buffer layer, we choose the ＂transition layer＂ and the ＂cover layer＂ to accommodate the 3.9% mismatch. No threading dislocations were observed in the uppermost part of the epitaxial layer stack when using a transmission electron microscope （TEM）. We analyze the factors which influence the saturation current. Simulation data shows that the cells grown by metal organic vapor phase epitaxy （MOVPE） have considerable open circuit voltage, short circuit current, and photoelectric conversion efficiency. Finally we propose that InP may have great development potential as a substrate material.     

缓冲层对铜催化生长碳管形貌和性能的影响

碳纳米管的生长通常使用Fe,Co,Ni作为催化剂,除此以外的一些过渡元素也能催化裂解生长碳管。其中用铜制备的碳管阈值电场低、发射电流密度大、发射均匀性好等等良好的场发射特性。铜与硅、或金属之间具有很强的的扩散特性,而碳管应用于场发射显示器必然使用玻璃、硅片作为衬底,所以需要一层缓冲层阻挡催化剂铜扩散入衬底。本文使用磁控溅射制备铜薄膜作为催化剂,化学气相沉积方法裂解乙炔生长碳管薄膜形成场发射阴极。并试验W,Ni,Cr和Ti作为铜薄膜的缓冲层,结果表明不同的金属阻挡特性不同,生长后碳管的形貌和特性都有差异。结果表明Ti和W能很好地阻挡铜的扩散,从而使铜催化裂解出附着性好、分布均匀、密度适中、场发射特性良好的碳管薄膜。对于Ni和Cr金属,由于生长的碳管与衬底结合差或者场发射能力差而不适合作铜的缓冲层。     

（英）组分过冲对InP基InAlAs递变缓冲层的影响

通过在InP基InxAl1-xAs 递变缓冲层上生长In0.78Ga0.22As/In0.78Al0.22As量子阱和In0.84Ga0.16As探测器结构,研究了缓冲层中组分过冲对材料特性的影响。原子力显微镜结果表明,在InAlAs缓冲层中采用组分过冲可以使量子阱及探测器样品表面粗糙度都得到降低。对于相对较薄的量子阱结构,X射线衍射倒易空间扫描图和光致发光谱的测量表明,使用组分过冲可以增加弛豫度、减小剩余应力并改善光学性质。而对于较厚的探测器结构,X射线衍射和光致发光谱测试发现使用组分过冲后的材料性质没有明显的变化。量子阱和探测器结构的这些不同特性需要在器件设计应用中加以考虑。     

CIGS太阳能电池缓冲层ZnS薄膜的制备与表征

以硫酸锌、(NH4)2S2O3混合溶液为前驱体溶液,加入少量的柠檬酸钠和丙三醇为络合剂和分散剂,采用化学浴沉积法在玻璃衬底上成功制备了表面均匀的ZnS薄膜。研究了沉积时间和退火时间对ZnS薄膜质量的影响,并运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见光光度计对薄膜进行分析和表征。结果表明:在沉积时间为90m in,退火温度为200℃时制得的薄膜性能较好,晶体结构为纤锌矿结构。制备的薄膜透过率(λ>400nm)约为80%,薄膜的禁带宽度约为3.75eV。通过添加少量的分散剂丙三醇可以改善ZnS薄膜质量。退火温度为300℃,薄膜表面形貌均匀致密。     

表面多孔硅层对单晶硅太阳电池性能的影响（英文）

反射率对太阳电池的性能至关重要。采用电化学法在单晶硅衬底上制备多孔硅来降低器件的反射率,并采用快速热退火法对多孔硅层进行磷扩散处理,进而制备了单晶硅太阳电池。扫描电子显微镜(SEM)显示出单晶硅表面形成了孔径均匀的多孔硅层,且孔径随着刻蚀时间的增加而增大;紫外-可见光分光光度计表明,该多孔硅层的反射率在400～1 100 nm的光谱范围达到12%;磷扩散后薄层方块电阻达到42Ω/□,证明多孔硅层促进了磷扩散。最终在850℃、40 s快速热退火扩散条件下,成功制备出了效率为12.32%、短路电流密度为27.99 mA/cm~2、开路电压为0.49 V以及填充因子达到71%的太阳电池。     

LiF作电子注入缓冲层对有机电致发光器件电容的影响

已经有多种方法分析了LiF作为电子注入缓冲层对有机电致发光器件的影响,用LiF/Al双层阴极和发光层Alq3制成的有机电致发光器件(OLED),可以降低器件的开启电压,提高器件的发光效率、发光亮度。文章主要对OLEDs(A):Al/Alq3/ITO和(B):Al/LiF(1nm)/Alq3/ITO的C-V特性进行了研究,当在阴极和发光层Alq3之间加上1nm厚的LiF层作为电子注入缓冲层以后,器件的电容由不加LiF时的72500pF减小到12500pF,由于电容的减小,有效地降低了器件的功耗,进而提高了器件的寿命,节约了能源,进一步改善了器件的性能。     

有机太阳能电池的活性层后处理工艺研究进展

有机太阳能电池(Polymer Solar Cell,PSC)由于具有环保低能耗、轻量低成本、柔性、可溶液加工和大面积印刷制备的综合性优势而受到广泛关注.活性层是PSC最重要的组成部分,其形貌的调控和优化决定了器件最终的性能,因此有必要对活性层优化工艺进行系统整理和分析.对活性层后处理工艺在PSC中应用的最新研究进展进...     

不同缓冲层对OLEDs的影响

通过比较三种用不同缓冲层材料(TiO2、Alq3和PBD)修饰ITO的有机电致发光器件和没有缓冲层修饰的器件发现,TiO2材料修饰的器件启亮电压最低,效率最高;Alq3修饰的器件启亮电压次之;PBD材料修饰的器件启亮电压最高,效率最低。TiO2的最优化厚度比Alq3和PBD的最优化厚度大,因此对于ITO表面的平整作用也较强。三种材料HOMO能级也不一样,TiO2材料的HOMO能级最高,因此三个材料中TiO2对于空穴的阻挡作用最大,通过隧穿作用穿过缓冲层材料PBD的空穴数就小于缓冲层材料Alq3和PBD,TiO2修饰的器件的载流子的平衡程度就高于Alq3和PBD修饰的器件,从而效率也高于Alq3和PBD修饰的器件。     

PBD空穴缓冲层对有机电致发光器件的改善作用

实验中制备了不同厚度的缓冲层PBD修饰的有机电致发光器件以及没有缓冲层修饰的有机器件。通过比较发现缓冲层PBD的最优厚度为0．2nm，缓冲层PBD对于器件亮度有显著的影响。当缓冲层PBD厚度为0．2nm，相同电压下器件的亮度要比无缓冲层器件的亮度要高。当电压为16V时，PBD修饰的器件的亮度为1984cd／A，而没有缓冲层材料修饰的器件的亮度为1110cd／A，器件的亮度得到了提高。在电流密度为120mA／cm。的情况下，PBD修饰的器件的效率为3cd／A，要比没有缓冲层材料修饰的器件的效率(为2．6cd／A)高。最主要的原因是由于PBD是电子传输层，因此它对于空穴的注入起阻挡作用。所以缓冲层PBD阻挡和减少了空穴的注入，提高了电子和空穴形成激子的比例，从而提高了器件的效率。     

Bphen/Ag/Bphen复合缓冲层对有机太阳电池性能的影响

采用Bphen/Ag/Bphen作为阴极缓冲层,制备了基于CuPc/C60的有机太阳电池,研究了在有机薄膜中加入金属超薄层对器件性能的影响。结果表明,在Bphen缓冲层中加入1 nm的Ag时,器件的电子注入和传输都得到了提高。采用常用的等效电路模型,计算了缓冲层对器件性能参数的影响。发现Bphen/Ag/Bphen可以改善有机层和电极的界面接触性能,降低器件的串联电阻。此外,测试了器件的吸收光谱,研究了复合缓冲层对器件光子吸收的作用,发现加入Ag薄层后提高了器件的光吸收能力。     

有机缓冲层(Alq3和PBD)和无机缓冲层(TiO2)对OLEDs的不同影响

制备了三种不同缓冲层材料(TiO2、Alq3和PBD)修饰ITO的有机电致发光器件,同没有缓冲层修饰的器件相比,亮度和效率都有很大改善.同时通过比较有缓冲层修饰的三个器件的启亮电压和器件的效率,发现TiO2材料修饰的器件的启亮电压最低(为4 V),效率最高,在电流密度为120 mA/cm2情况下电流效率为5 cd/A;Alq3修饰的器件启亮电压次之(为5V),在相同电流密度下电流效率为4.5 cd/A;PBD材料修饰的器件启亮电压最高(为6 V),相同电流密度下电流效率为3 cd/A.因为ITO表面不平整,缓冲层的修饰使ITO表面得到了改善,由于TiO2的最优化厚度比Alq3和PBD的最优化厚度大,所以对于ITO表面的平整作用也就相应的要强.同时,空穴在有机材料和无机材料中的传输过程是不一样的,有机分子间的电荷移动靠的是分子离化,而无机材料中电荷的转移主要靠的是带传导.而且三种材料HOMO能级也不一样,TiO2材料的HOMO能级(7.2 eV)最高.因此,三个材料中TiO2对于空穴的阻挡作用最大,通过隧穿作用穿过缓冲层材料PBD的空穴数就小于缓冲层材料Alq3和PBD,TiO2修饰的器件的载流子的平衡程度就高于Alq3和PBD修饰的器件,从而效率也相应的高于Alq3和PBD修饰的器件.     

InP衬底上InAlAs异变缓冲层和高铟组分InGaAs的生长温度优化（英文）

利用气态源分子束外延技术在InP衬底上生长了包含InAlAs异变缓冲层的In0.83Ga0.17As外延层.使用不同生长温度方案生长的高铟InGaAs和InAlAs异变缓冲层的特性分别通过高分辨X射线衍射倒易空间图、原子力显微镜、光致发光和霍尔等测量手段进行了表征.结果表明,InAlAs异变缓冲层的生长温度越低,X射线衍射倒易空间图(004)反射面沿Qx方向的衍射峰半峰宽就越宽,外延层和衬底之间的倾角就越大,同时样品表面粗糙度越高.这意味着材料的缺陷增加,弛豫不充分.对于生长在具有相同生长温度的InAlAs异变缓冲层上的In0.83Ga0.17As外延层,采用较高的生长温度时,X射线衍射倒易空间图(004)反射面沿Qx方向的衍射峰半峰宽较小,77K下有更强的光致发光,但是表面粗糙度会有所增加.这说明生长温度提高后,材料中的缺陷得到抑制.     

ZnO缓冲层的厚度对HVPE-GaN外延层的影响

为了得到高质量的GaN材料,首先在c面蓝宝石(Al2O3)衬底上射频磁控溅射不同厚度的ZnO缓冲层,然后采用氢化物气相外延(HVPE)法在ZnO缓冲层上生长约5.2μm厚的GaN外延层,研究ZnO缓冲层的厚度对GaN外延层质量的影响。用微分干涉显微镜(DIC)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和光致发光(PL)技术研究分析了GaN外延层的表面形貌、结晶质量和光学特性。结果表明,ZnO缓冲层的厚度对GaN外延层的特性有着重要的影响,200 nm厚的ZnO缓冲层最有利于高质量GaN外延层的生长。     

a—Si PIN太阳能电池中PI间缓冲层的作用

本文测量了电池表观禁带宽度E_g~(app)与缓冲层厚度的关系,研究表明,缓冲层能改善V_(oc)的原因是加宽了电池的表观带隙,降低反向饱和电流。它还能增强PI界面电场强度,减小该区及Ⅰ层内的复合。但碳的引入又会降低电池稳定性,为此需要兼顾电池性能与稳定性而优化选择缓冲层的厚度。