不同膜厚LEC的光伏特性(LiOTF为器件结构)

2021-07-07 17:33:00
李琳琳
原创
1968
摘要:本研究中选择的预置电压(4Ⅵ以及施加时间(2 min)对膜厚~300 nm的器件来说是最好的,但是不一定适用于其它的两种膜厚。对~200 nin的厚度而言,4 V的预置电压也许是太大了,过大的外加电压并不利于聚合物的氧化还原反应,有可能会加强聚合物与空气中杂质的反应,使膜的性质发生改变,预置电压施加的时间也可能过长,这二者都导致器件老化加剧,所以该厚度的LEC的光伏响应才如此地小。

下图一是不同膜厚LEC室温下的光伏特性曲线。这些不同厚度的膜是通过选 择相同体积(45uL)的LEC溶液,不同旋转速度1500 rps、2000 rps及3500 rps而得 到的。转速越大,复合膜越薄。器件结构:ITO/MEH.PPV:PEO: LiCF3S03脚。工 作面积为6 mm2,测试光源为10mW/cm2LED灯,光伏响应通过Keithley2400测得。 测试方法是先用直流电源为LEC加4 V预置电压2 min,然后撤掉该电压,用10 mW/cm2LED照射工作点,同时用Keitllley2400对器件进行扫描,电压范围是.1~ 1.5 V。结合图一和表图二可以看出,当膜厚~200nm时,器件的Voc=O.025 V, 转换效率在10的负五数量级,比其它两个厚度小两个数量级,光伏响应非常小。当厚 度~300 nm时,Voc=1.375 V,Jsc=5.7l×10~A/cm2,似%)=O。0013。当膜厚~1000 am时,器件的Voc、Jsc及T(%)比膜厚~300mn时都小了一倍。

理论上LEC的性能对膜厚是不敏感的。但是涉及到室温下P.n结的形成以及 离子的迁移,如果对不同膜厚的LEC用相同的预置电压以及施加电压的时间,对 于三明治结构的器件,在厚膜内阴阳离子移动到电极所需的时间就会长一点,厚 膜P.n结的形成自然会比薄膜的慢一点。

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