EES ：厚度不敏感、效率超20%有机太阳能电池ZnO传输层新突破

来源：知光谷发布时间：2025-10-09 14:24:24

开发采用溶液加工氧化锌电子传输层的高效稳定有机太阳能电池，主要受限于结构无序和高密度氧空位缺陷，尤其是在传统器件结构中。

本文苏州大学朱娟、李耀文、宁波工程学院Wan Juanyong等人通过在ZnO体系中精心设计双功能固体添加剂，精细调控纳米颗粒堆叠，实现了宏观/微观结构有序性与表面缺陷钝化的同步调控。系统分析表明，固体添加剂分子在成膜过程中通过强分子间作用力吸附在ZnO纳米颗粒表面，提供空间位阻抑制团聚，促进均匀覆盖；在后续温和热处理中，适度挥发性的添加剂逐渐升华，产生颗粒间自由体积，促进ZnO纳米颗粒在偶极相互作用引导下发生定向附着，同时增强颗粒间Zn–O键以有效钝化氧空位。

这种结构调控与缺陷钝化的结合使得ZnO薄膜具有更高的电子迁移率、更低的复合损失和更有利的能级对齐。最终，基于此的有机太阳能电池在使用ZnO基ETL的器件中实现了20.1%的纪录效率，并具备优异的厚度容忍度和操作稳定性。

文章亮点

提出固体添加剂诱导ZnO定向附着新策略：利用挥发性固体添加剂DIB在成膜和热处理过程中调控ZnO纳米颗粒的堆叠行为，实现结构有序与缺陷钝化的协同提升。
实现传统结构OSC效率突破：刚性器件效率达20.1%，柔性器件达19.1%，均为ZnO基ETL器件的最高纪录。
具备优异厚度容忍度与稳定性：ZnO-DIB器件在10–35 nm厚度范围内效率波动<5%，并在连续光照下保持超过80%的初始效率。

Ben Zhang et.al Induced Oriented Attachment of ZnO Electron Transport Layer Enables Over 20% Efficiency in Solution-Processed Conventional Organic Solar Cells EES 2025

DOI: 10.1039/D5EE04137F

https://doi.org/10.1039/D5EE04137F

索比光伏网 https://news.solarbe.com/202510/09/50009756.html

责任编辑：wanqin

有机太阳能电池

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容，均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可，任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者，请严格在授权范围内使用，并在显著位置标注来源，未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任，本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合！