【摘 要】
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高分子太阳能电池(PSC)具有廉价、柔性的突出优点,是一项非常有前景的光伏技术.PSC器件中的电极界面层具有调节电极功函、改善载流子传输、提高界面稳定性等重要作用,对于提高PSC器件性能非常关键.一般的阳极界面材料包括导电高分子(如PEDOT：PSS)、无机半导体(如MnO3,V2O5,NiO)等等,阴极界面材料包括低功函金属(如Ca)、无机盐(如LiT)、无机氧化物半导体(如TiO2,ZnO)和
【机 构】
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中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室 长春130022 Department
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高分子太阳能电池(PSC)具有廉价、柔性的突出优点,是一项非常有前景的光伏技术.PSC器件中的电极界面层具有调节电极功函、改善载流子传输、提高界面稳定性等重要作用,对于提高PSC器件性能非常关键.一般的阳极界面材料包括导电高分子(如PEDOT：PSS)、无机半导体(如MnO3,V2O5,NiO)等等,阴极界面材料包括低功函金属(如Ca)、无机盐(如LiT)、无机氧化物半导体(如TiO2,ZnO)和离子型共轭高分子等等.氧化石墨烯是一类新型的二维材料,具有廉价、可溶液加工的特点,近期引起了人们的强烈关注.研究发现,氧化石墨烯可以用作PSC器件中的阳极界面层,而将氧化石墨烯用碳酸铯中和,得到的氧化石墨烯铯盐((GO-Cs),可以用作PSC器件中的阴极界面层.简单的中和反应就“逆转”了氧化石墨烯的电极修饰性质,其原因在于它们修饰后的电极功函发生了变化[1].由于氧化石墨烯导电性差,基于氧化石墨烯阳极界面层的PSC器件的串联电阻大,填充因子低,能量转换效率低.为了解决这个问题,对氧化石墨烯用发烟硫酸处理,开发了磺酸化氧化石墨烯(GO-OSO3H),一方面,氧化石墨烯中引入了磺酸基团,提高了溶解性,使GO-OSO3H可以很好的溶解在极性有机溶剂(如DMF)中,可以溶液加工制备器件；另一方面,氧化石墨烯的碳骨架被部分还原,导电率得到提高.器件结果表明,以GO-OSO3H为阳极界面层的器件能量转换效率和经典材料PEDOT：PSS相当,高于以氧化石墨烯为阳极界面层的器件[2].我们还通过将单壁碳纳米管剖开并氧化,制备了氧化石墨烯纳米带,具有半导体性质和溶液加工性质,是一个性能优异的阳极界面材料,不仅可以提高PSC器件效率,还可以提高器件稳定性[3].
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