C70基有机串联太阳能电池：效率高达7.27%的SubPc中间层研究

"高效基于TAPC:C70异质结的有机串联太阳能电池，通过SubPc界面层提升性能" 这篇研究论文详细介绍了如何通过在有机串联太阳能电池中引入硼亚酞菁氯化物（SubPc）界面层显著提高其效率。太阳能电池的核心是能有效地转换光能为电能，而有机串联太阳能电池则是利用两种或更多种有机半导体材料，通过串联结构来提升能量转换效率。在这种特定的设计中，两个子电池共享相同的活性层，由C70和5wt%的1,1-双-(4-对甲基苯基)-氨甲基-苯基)-环己烷（TAPC）混合而成。 论文指出，通过在C70:TAPC混合层之间插入薄薄的SubPc层，电池的性能得到了显著提升。这种改进主要体现在三个方面：一是短路电流的增加，这表明更多的光子被吸收并转化为电子；二是开路电压的提高，意味着电池能够存储更多的能量；三是串联电阻的降低，这有助于减少能量损失，改善了电池的整体效率。 SubPc界面层的引入对电池性能的提升归因于两个关键因素。首先，SubPc层增强了C70分子的光吸收效率，从而提高了能量转换过程中的光捕获能力。其次，它改善了阳极处的空穴提取效率。SubPc层的存在导致了MoO3/SubPc界面处的能带弯曲，这种能带工程有助于空穴从活性层有效地迁移到阳极，减少了空穴的复合，从而提升了电池的效率。 此外，作者们通过实验和分析确认，电池的响应主要来源于C70的吸收，而非TAPC，这也进一步证明了SubPc界面层优化了C70的光吸收和电荷传输。这篇研究提供了一种新的策略来优化有机串联太阳能电池的性能，为未来高效、低成本的太阳能电池设计提供了新的思路。通过深入理解这种界面工程对电池性能的影响，研究人员可以探索更多类似的界面材料和设计，以推动有机光伏技术的进步。