Lochtransportschichten (HTLs) sind ein wesentlicher Bestandteil eines organischen photovoltaischen (OPV) Stapels. Derzeit bieten druckbare HTLs in der Regel keine Kompatibilität mit aktiven Schichtmaterialien der nächsten Generation wie PM6 und NFAs der Y-Serie. Das Forschungsteam von Brilliant Matters hat daran gearbeitet, diese und andere Probleme zu lösen. Sie haben kürzlich BM-HTL-1 auf den Markt gebracht.
BM-HTL-1 ist ein vollständig bedruckbares, hohe Arbeitsleistung Lochtransportschicht (HTL) zur Verwendung in organischen optoelektronischen Geräten wie Solarzellen oder Fotodetektoren. Sie soll gute Filmeigenschaften, Benetzbarkeit und Verarbeitbarkeit bieten und gleichzeitig günstige elektronische Eigenschaften für optoelektronische Anwendungen beibehalten.
BM-HTL-1 wurde für eine gute Kompatibilität mit modernen Donorpolymeren entwickelt, die energetisch tiefe HOMO-Niveaus aufweisen, und kann die Notwendigkeit von aufgedampften Lochtransportschichten in organischen Solarzellen eliminieren.
Es ist eine druckbare organische Alternative zu MoOx und ist energetisch besser geeignet (tiefere Arbeitsfunktion) als PEDOT: PSS für OPV-Anwendungen. Zu den technischen Merkmalen gehören:
Ethanol-basierte Formulierung mit geringem Wassergehalt für gedruckte Elektronik.
Energetisch tiefe Arbeitsfunktion (5,5-5,6 eV), ermöglicht die Verwendung von Polymeren mit tiefem HOMO-Niveau und reduziert den Bedarf an aufgedampften HTL-Schichten wie MoOx während des Prototyping von Geräten.
Druckbar in dicken Schichten (~200 nm) unter Beibehaltung der Funktion als HTL (entscheidend für den OPV-Druck in großem Maßstab)
Leitfähigkeit (Durchschnitt): 0,4 S/Cm@200nm Schicht
Auf Folie 1 unten sehen Sie, wie man ein Bauelement mit PTQ10:Y6-12 herstellen kann. Hier erfahren Sie etwas über die Struktur des Bauelements, die Wahl des Substrats und die Verarbeitung, das Abscheideverfahren für die ZnO-Schicht, die BHJ- und HTL-Schicht sowie die Testbedingungen. Außerdem können Sie sich über die dafür erforderliche Ausrüstung informieren. In diesem Fall wird die BM-HTL-Schicht durch Schleuderbeschichtung auf ein vorgefärbtes Substrat aufgebracht und anschließend 5 Minuten lang bei 100 °C getempert/getrocknet.
Auf Folie 2 sehen Sie die Bauelementeperforamnce, wobei die Anwendung von BM-HTL im Vergleich zu PEDOT:SS und MoOx-Lochtransortschicht verglichen wird. Wie man sehen kann, entspricht die FF der von MoOx, während die PCE sie übertrifft! Dies ist ein großartiges Ergebnis
Folie 4 zeigt die Ergebnisse, wenn das aktive Kanalmaterial von PTQ10:Y6-12 zu PM6:Y6-12 gewechselt wird. Auch hier entspricht die BM-HTL (spin-coated) der Leistung von MoOx als Lochtransportschicht und bietet einen fast identischen FF (Füllfaktor), Voc und PCE
Weitere Informationen über diese und andere Technologien, die die Zukunft der Photovoltaik mitbestimmen (organische PV, Perowskite, CIGS und Tandem-PV), finden Sie in dieser Agenda www.techblick.com/PV2022
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