Les couches de transport de trous (HTL) sont une partie essentielle de la pile d'un dispositif photovoltaïque organique (OPV). À l'heure actuelle, les HTL imprimables ne sont généralement pas compatibles avec les matériaux de couche active de nouvelle génération tels que les PM6 et les NFA de la série Y. L'équipe de recherche de Brilliant Matters s'est efforcée de résoudre ces problèmes et d'autres encore. Elle a récemment lancé le BM-HTL-1
Le BM-HTL-1 est un produit entièrement imprimable, fonction de haut niveau couche de transport de trous (HTL) conçue pour être utilisée dans des dispositifs optoélectroniques organiques tels que des cellules solaires ou des photodétecteurs. Elle vise à offrir de bonnes propriétés de film, de mouillabilité et de mise en œuvre tout en conservant des propriétés électroniques favorables aux applications optoélectroniques.
Conçu pour une bonne compatibilité avec les polymères donneurs modernes ayant des niveaux HOMO énergétiquement profonds, le BM-HTL-1 peut éliminer le besoin de couches de transport de trous évaporées dans les cellules solaires organiques.
Il s'agit d'une alternative organique imprimable au MoOx et elle est plus appropriée d'un point de vue énergétique (fonction de travail plus profonde) que le PEDOT : PSS pour les applications OPV. Les caractéristiques techniques comprennent :
•Formulation à base d'éthanol à faible teneur en eau pour l'électronique imprimée. •La fonction de travail énergétiquement profonde (5,5-5,6 eV) permet l'utilisation de polymères à niveau HOMO profond et réduit le besoin de couches HTL évaporées telles que le MoOx pendant le prototypage du dispositif. •Imprimable en couches épaisses (~200 nm) tout en conservant la fonction de HTL (critique pour l'impression OPV à grande échelle)
•Conductivité (moyenne) : 0,4 S/Cm@200nm film
Dans la diapositive 1 ci-dessous, vous pouvez voir comment on peut préparer un dispositif avec PTQ10:Y6-12. Vous y apprendrez la structure du dispositif, le choix et le traitement du substrat, la procédure de dépôt de la couche de ZnO, de la couche de BHJ et de HTL ainsi que les conditions de test. Vous pouvez également vous renseigner sur l'ensemble des équipements nécessaires pour y parvenir. Dans ce cas, le BM-HTL est déposé par spin coating sur un substrat pré-teint suivi d'un recuit/séchage pendant 5min à 100C
Dans la diapositive 2, vous pouvez voir la performance du dispositif, comparant l'application du BM-HTL à celle du PEDOT:SS et de la couche de transfert de trous MoOx. Comme on peut le voir, le FF correspond à celui du MoOx tandis que le PCE le dépasse ! C'est un excellent résultat
La diapositive 4 montre les résultats lorsque le matériau du canal actif est changé de PTQ10:Y6-12 à PM6:Y6-12. Ici encore, le BM-HTL (spin coated) correspond aux performances du MoOx comme couche de transport de trous, offrant un FF (facteur de remplissage), un Voc et un PCE presque identiques.
Pour en savoir plus sur cette technologie et d'autres qui contribuent à partager l'avenir du photovoltaïque (PV organiques, pérovskites, CIGS et PV tandem), consultez ce programme www.techblick.com/PV2022
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