化工儀器網手機版
移動端訪問更便捷
東華大學開發出高導電率和高光學透過率新型透明電極材料 助推有機光伏技術發展
2022年09月02日 11:33:27
來源：化工儀器網 作者：楊 點擊量：4246
東華大學先進低維材料中心特聘研究員唐正課題組與蘇黎世應用科技大學教授Wolfgang Tress合作，通過多次沉積法及紫外光摻雜效應，大幅提高了溶膠凝膠法制備的ZnO(氧化鋅)薄膜的導電率(高至460西門子)，并成功將其用于構建器件，實現了免ITO有機光伏器件性能的突破。
【化工儀器網 項目成果】有機光伏材料是指通過光伏作用將太陽能或其他光能直接轉換為電能的有機材料。有機光伏電池是一種以有機半導體作為實現光電轉換的新型太陽能電池，具有成本低、厚度薄、質量輕、制造工藝簡單、可做成大面積柔性器件等優點，具有廣闊的發展和應用前景，是新材料和新能源領域主要研究方向之一。
有機光伏器件中的透明電極通常基于氧化銦錫(ITO )，然而銦元素是稀有元素，隨著ITO使用需求的增大，有機光伏器件的制造成本大幅提高，不利于機光伏技術市場化發展。因此，尋找可替代的透明電極是當務之急。目前常見的ITO替代材料有導電聚合物、金屬納米線、摻雜金屬氧化物等。然而，這些材料通常在近紅外波段具有較高的吸收系數，限制了其在有機光伏器件中的應用。
東華大學先進低維材料中心特聘研究員唐正課題組與蘇黎世應用科技大學教授Wolfgang Tress合作，通過多次沉積法及紫外光摻雜效應，大幅提高了溶膠凝膠法制備的ZnO(氧化鋅)薄膜的導電率(高至460西門子)，并成功將其用于構建器件，實現了免ITO有機光伏器件性能的突破。
研究人員通過電鏡和光譜學表征手段，明確了溶膠凝膠法制備的ZnO薄膜在紫外光摻雜作用下導電率的提升，源自ZnO晶體中的氧空位對光生空穴的捕獲作用。隨后，作者推斷氧空位的形成局限于ZnO晶體的表界面處，因此，通過設計多次沉積工藝，制備多層薄膜，提升了ZnO薄膜中的氧空位濃度，在維持了高光學透過率的前提下，提高了其導電率。
研究人員最終將多層ZnO薄膜用作透明電極構建了有機光伏器件。測試結果顯示，得益于多層ZnO電極的高導電率以及高光學透過性，基于ZnO的有機光伏器件展現出了優異的，可媲美基于ITO電極的光電轉換性能。
相關研究成果A Transparent Electrode Based on Solution-Processed ZnO for Organic Optoelectronic Devices于近日發表于《自然—通訊( nature communications)》。
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
大連化學物理研究所太陽能研究部(DNL16)李燦院士團隊提出了光電-熱電雙效應耦合的思路，并發現了光伏效應與熱電效應的耦合機制，實...2025-06-19 13:45:14
-
，昆明理工大學材料科學與工程學院陳江照教授和何冬梅教授團隊在高性能鈣鈦礦太陽能電池領域取得重要進展，成功在鈣鈦礦太陽能電池穩定性上...2025-06-17 17:23:32
-
根據鋰電池行業規范公告企業信息和行業協會測算，1－4月全國鋰電池總產量超過473GWh，同比增長68%。2025-06-16 11:14:52
-
近日，中國科學院深圳先進技術研究院定量合成生物學全國重點實驗室研究員鐘超團隊聯合中國科學院深圳先進技術研究院集成所神經工程中心研究...2025-06-11 11:37:46
-
南京航空航天大學鈣鈦礦太陽能電池領域再獲重要突破，氣相輔助表面重構技術有望幫助鈣鈦礦太陽能電池邁向產業化。2025-06-03 11:11:44
-
以溫控科技助推鋰電行業高質量發展 廈門宇電精彩亮相CIBF2025
廈門宇電自動化科技有限公司攜帶其高品質、高性能的系列溫控產品，精彩亮相第十七屆深圳國際電池技術交流會/展覽會（CIBF2025）。2025-05-21 16:31:32
版權與免責聲明
- ①凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- ②本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
