电子传输层

摘要： 由于独特的光电特性(如较高的吸收系数、低的激子结合能等)和简单的制备方法,引起了光伏界的广泛关注,在全世界研究者的共同努力下,其光电转化效率已经由最初的3.8%增加到了25%以上。本文详细介绍了富勒烯及其衍生物作为电子传输层在提高n-i-p型钙钛矿太阳能电池的光电转化效率以及提高器件稳定性等方面的重要作用。

摘要： 碳量子点(CQDs)是一类粒径较小,光学性能显著,且电荷传输性能优异的类半导体纳米材料,在钙钛矿太阳能电池的性能调控和改善中得到广泛的应用。从CQDs纳米材料的合成、性能及应用出发,综述了CQDs纳米材料在钙钛矿太阳能光电器件中电子传输层、钙钛矿光吸收层和空穴传输层等方面的应用进展,并展望了该类材料调控钙钛矿太阳能器件性能的发展趋势。

摘要： 有机无机杂化钙钛矿太阳能电池在2009年首次被报道,经过10多年的发展,钙钛矿电池认证光电转化效率已达25.5%。在电池中电子传输层起到阻挡空穴、传输电子、减少光生电子复合的作用,是钙钛矿太阳能电池的关键部分。与当前电子传输层应用最广泛的TiO_(2)相比,SnO_(2)拥有电子迁移率更高、可与电池其他部分能级匹配等优点。SnO_(2)为宽禁带半导体,不发生光降解,有利于电池的稳定。SnO_(2)作为电子传输层无需高温烧结,制备方法简单。2015年以SnO_(2)薄膜为电子传输层的电池被首次报道,其光电转换效率达到17.21%。随后,许多课题组也相继报道了基于SnO_(2)电子传输层的高性能钙钛矿太阳能电池。目前,以SnO_(2)为电子传输层的平面钙钛矿电池表现出高达25.2%的光电转换效率。采用SnO_(2)作为电子传输层的主要问题是:当SnO_(2)在高温煅烧时,晶粒会变大,并且体积膨胀会导致薄膜裂纹增多。与钙钛矿相比,SnO_(2)的导带要低得多,这可能会导致钙钛矿太阳能电池的电压降低。本文针对近几年SnO_(2)基钙钛矿电池的发展进行了系统综述,归纳了SnO_(2)的不同制备方法、掺杂和界面钝化对电子传输层的影响,并对SnO_(2)基钙钛矿电池未来的研究趋势进行了展望,以期为制备稳定高效的钙钛矿太阳能电池作参考。

摘要： 虽然目前钙钛矿太阳能电池在效率和器件稳定性方面取得了一定突破,但是由于受到电子传输层的影响,其效率仍低于理论值且器件稳定性仍有提高的空间。系统介绍了典型的钙钛矿太阳能电池结构以及无机/有机电子传输材料各自的优缺点,并结合器件效率和稳定性梳理了单层、双层以及三层电子传输层钙钛矿太阳能电池的研究进展,最后对于合理设计电子传输层材料以兼顾钙钛矿太阳能电池的光电性能和稳定性提出了展望,以期为进一步提升钙钛矿太阳能电池性能提供借鉴。

摘要： 有机-无机杂化钙钛矿太阳电池光稳定性、热稳定性较差,且传统的电子传输层TiO_(2)需要高温制备,不利于制备柔性较好的电池器件。基于SCAPS设计以CsPbI_(3)为吸收层的全无机钙钛矿太阳电池,其结构为:FTO/ETL/CsPbI_(3)/spiro-OMeTAD/Au。分别以TiO_(2)、CdS及IGZO作为电子传输层进行分析,通过数值仿真结果可知,IGZO作为电子传输层可获得更好的性能。探讨了CsPbI_(3)吸收层厚度、缺陷态密度、掺杂浓度以及IGZO厚度和掺杂浓度对电池性能的影响,当CsPbI_(3)吸收层厚度为600 nm,缺陷态密度为10^(10) cm^(-3),掺杂浓度为10^(19) cm^(-3),而IGZO厚度和掺杂浓度分别为30 nm和10^(21) cm^(-3)时,电池输出特性为:V_(oc)=1.56 V,J_(sc)=20.08 mA/cm^(2),FF=81.21%,h_(PCE)=25.45%。为新型、高效全无机钙钛矿太阳电池的设计提供一定的指导思路。

摘要： 基于SCAPS-1D,以CH3NH3SnI3为吸收层,以PCBM和NiO分别为电子传输层和空穴传输层构建反式无铅钙钛矿太阳电池并进行仿真。仿真结果表明,随着金属背电极功函数逐渐增大,电子传输受到阻碍,电池性能下降;增加界面缺陷态密度,使得复合中心和陷阱增多,导致开路电压减小而影响器件性能。NiO和CH3NH3SnI3间的界面缺陷对电池性能影响更为明显;工作温度升高,电池性能不断下降,因此应尽量避免电池工作温度过高;ITO功函数越大,电池内部传输势垒越小,促进空穴运输,使得界面复合减弱,电池输出较佳性能。

摘要： 高效钙钛矿太阳能电池助推光伏产业迎来新契机创新点钙钛矿太阳能电池具有优越的光伏性能、低廉的制造成本和简单的制备工艺,拥有巨大的应用前景。该电池由钙钛矿光吸收层、空穴传输层和电子传输层构成,光照下产生分别带有负电荷和正电荷的光生电子和空穴载流子,将光能转化为电能。然而,卤化物钙钛矿结构松散,其中的碘化物组分很容易离开原有结构位置,从而破坏钙钛矿的结构和性能。

摘要： 锡基钙钛矿太阳能电池可避免铅元素对环境带来的污染,近年来已成为光伏领域的研究热点.本文以SCAPS-1D太阳能电池数值模拟软件为平台,对不同电子传输层和不同空穴传输层的锡基钙钛矿太阳能电池器件的性能进行数值仿真对比,从理论上分析不同载流子传输层的锡基钙钛矿太阳能电池的性能差异.结果显示,载流子传输层与钙钛矿层的能带对齐对电池性能至关重要.电子传输层具有更高的导带或电子准费米能级以及空穴传输层具有更低的价带或空穴准费米能级时,对电池输出更大的开路电压有促进作用.另外,当电子传输层的导带高于钙钛矿层导带或钙钛矿层的价带高于空穴传输层的价带时,钙钛矿层与载流子传输层界面形成spike势垒,界面复合机制相对较弱,促使电池获得更佳的性能.当Cd0.5Zn0.5S和MASnBr3分别作为电子传输层和空穴传输层时,与其他材料相比,获得了更优的输出特性:开路电压Voc=0.94 V,短路电流密度Jsc=30.35 mA/cm2,填充因子FF=76.65％,功率转换效率PCE=21.55％,可认为Cd0.5Zn0.5S和MASnBr3是设计锡基钙钛矿太阳能电池结构合适的载流子传输层材料.这些模拟结果有助于实验上设计并制备高性能的锡基钙钛矿太阳能电池.

摘要： 目前,有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(PSC)的器件效率已经超过25％.电子传输层作为PSC中的重要组成部分在提取和传输光生电子,阻挡空穴,修饰界面,调节界面能级和减少电荷复合等方面起着关键作用.无机n型材料,例如TiO2、ZnO、SnO2和其他金属氧化物材料具有成本低和稳定性好的特点,经常在传统PSC中被用作电子传输层(ETL).有机n型材料,例如富勒烯及其衍生物、萘二酰亚胺聚合物和小分子,具有良好的成膜性能及强的电子传输性能,经常在反式PSC中被用作ETL.本综述详细介绍了PSC中电子传输层的作用机理和制备方法;重点总结了金属氧化物材料、有机分子材料、复合材料和多层分子材料电子传输层和其改性手段的最新研究进展;最后,展望了电子传输层材料朝着高性能PSC的实际应用和发展前景.

摘要： 在平面型钙钛矿太阳能电池中常采用SnO2作为电子传输层材料,相应的Sn02薄膜常采用溶液旋涂法制备.但是由于前驱液中的纳米颗粒可能会发生部分团聚、基底和溶液难以完全避免灰尘等杂质颗粒混入,且最佳的SnO2电子传输层的厚度通常仅有约20 nm,所以这种方法制备的电子传输层难以保证严格致密和无纳米针孔.在本工作中,我们报道了一种电泳沉积制备致密SnO2薄膜的方法,并用其有效地提高了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和工况稳定性.通过电泳法,表面带负电荷的SnO2纳米颗粒在电场的作用下沉积到氧化铟锡(ITO)阳极表面,这种方法得到的薄膜比旋涂法制备的更为致密.将其应用于n-i-p结构的钙钛矿太阳能电池中,能够使得暗电流降低并抑制载流子的非辐射复合,从而提高电池的短路电流和开路电压,进而实现更高的光电转换效率(从18.17％提高到19.52％),且能消除迟滞效应.更重要的是,长期工况稳定性测试表明基于电泳-旋涂法制备的器件在1个太阳的光照下、最大功率点处连续工作960 h后,仍然能够保持71％的初始效率;然而基于旋涂法制备的器件在工作100 h后即降低到初始效率的70％.本工作提供了一种全新的SnO2电子传输层的制备方法,显著地提高了器件性能和工况稳定性,后续有望应用于制备大面积器件和电池模组.

摘要： 目前,聚合物太阳能电池的效率已达到10.6％,距其商业化生产仍存在两大方面的挑战——稳定性和高效率.石墨烯材料因其独特的导电性、透光性和稳定性受到研究者们的热爱,并且单层石墨烯的透光性高达97.7％、电子迁移率高达2×105m2/(v s).因此,在这里巧妙地设计了一种新型的氧化锌与石墨烯的复合型电子传输层材料,应用于反向聚合物太阳能电池中,获得了8.1％的高效率.器件效率的改善主要归因于以下几点:1、形成了较为平滑的电子传输层形貌;2、减少了电荷载流子的复合;3、具有较好的导电性,从而更有利于电荷载流子的传输.

摘要： 溶液法合成的ZnO表面带有很多缺陷陷阱,这些陷阱将成为电子和空穴复合中心,在很大程度上影响了整个器件的光电转化效率.利用水热法合成了不同形貌的CdS纳米晶,包括花状(F-CdS)、支化状(B-CdS)、小尺寸球状的(S-CdS)3、并将这些无机纳米晶用来修饰敏化ZnO纳米粒子,分别形成ZnO/F-CdS,ZnO/B-CdS和ZnO/S-CdS杂化纳米复合材料电子传输层.和ZnO纳米粒子纳米粒子电子传输层相比,ZnO/CdS杂化电子传输层增大了与活性层之间的接触面积以及电荷传输能力.

摘要： 聚合物太阳能电池越来越受到人们的广泛关注,基于聚合物给体和富勒烯受体的电池效率已经达到了11％.在反向太阳能器件中,氧化锌作为一种非常常用的材料也有近期频繁的应用.在这里报告一种乙二硫醇掺杂的氧化锌通过原位生长的方法制备电子传输层的方法,有效的提高了反向聚合物太阳能电池的效率.氧化锌与乙二硫醇中的巯基的强相互作用有利于形成平滑均一的薄膜。同时，乙二硫醇也钝化了氧化锌的表面缺陷以及提高氧化锌的电子迁移能力。相对于纯氧化锌薄膜而言，氧化锌与乙二硫醇共混膜提升了电荷取出效率和光生载流子的产生。因此，氧化锌与乙二硫醇的共混膜作为电子传输层基于窄带隙活性层PTB7和PC71BM的反向聚合物太阳能电池获得了8.0%的转换效率。

摘要： 利用溶液法制备多层PLED器件依然面临巨大挑战.研究了利用喷墨打印技术制备聚((烷氧基苯基取代)-芴-并-SO(PFSO)电子传输层及其在双层PLED器件中的应用,利用喷墨打印方法以邻二氯苯单溶剂体系制备以PFSO作为电子传输层的双层二噻吩苯并噻二唑(dithienyl-benzothiadiazole,DBT)基PLED红光器件,其载流子注入、传输、平衡效果更好,较单层红光器件效率提高2倍、启亮电压降低了1V.同时,高精度喷墨打印技术喷墨体积达到10pL以下,液滴干燥时间极短,在制备多层PLED器件制备过程中具有缓解层间互溶的优点,喷墨打印技术为制备结构更复杂的有机电子器件提供了可能.

摘要： 比较polyetherimide(PEI)、ZnO和PEL/ZnO电子传输层对基于poly(3-hexylthiophene)(P3 HT):[6,6]-phenyl-C61 butyric acid methyl ester (PCBM)的反转型聚合物太阳能电池性能的影响.PEI的修饰降低了ITO表面的功函数,促进了电子从ZnO向ITO的注入,从而增大器件的开路电压并提高电池的电子传输和提取能力,改善了电池性能.基于PEL/ZnO作为电子传输层的器件效率从ZnO参比器件的3.59％提高到3.79％.

摘要： 利用磁控溅射技术制备的Zn0薄膜作为反转型聚合物太阳能电池的电子传输和空穴阻挡层，系统研究了溅射气流OZ/Ar比例，Zn0厚度等变化对有机太阳能电池性能影响。并用电化学阻抗谱(EIS),AFM,UPS等测试分析手段，分析了Zn0厚度和O2/Ar比例变化导致电池性能改变的原因。在此基础上，发展了两步溅射氧化锌(ZnO)电子传输层，以优化和提高聚合物太阳能电池效率。

摘要： 通过混合溶剂退火提高的钙钛矿材料质量，从而提升了器件的性能,在溶剂萃取过程中加入PCBM，可利用PCBM的钝化作用提升钙钛矿质量；当加入的PCBM量比较多的时候，可自组装的在钙钛矿上形成一层电子传输层，从而避免了电子传输层制备工艺，简化器件制备过程,对传统二步旋涂溶液法进行优化，利用极性溶剂DMF作为添加剂并且结合之前的溶剂退火工艺制备质量较高的钙钛矿材料，并分析了除DMF外其他极性溶剂如GBL、DMSO对钙钛矿结晶的影响。

摘要： 提供一种用于电子传输层的可在低温下湿涂的组合物，通过涂布且干燥该组合物制造的电子传输层，以及包括该电子传输层的有机电致发光器件。包括通过湿涂用于电子传输层的该组合物制造的电子传输层的有机电致发光器件具有改进的向发光层中的电子注入，由此具有优异的发光效率、低工作电压以及改善的寿命。

摘要： 本发明涉及一种电致发光器件，其包括：‑至少一个阳极层，‑至少一个阴极层，‑至少一个发光层，‑至少一个第一空穴传输层，‑至少一个第一电子传输层；其中为了提高功率效率，所述发光层、所述空穴传输层和所述电子传输层的组成相互匹配，其中‑所述至少一个发光层包含：‑包埋在至少一种极性发光体主体化合物中的至少一种荧光发光体化合物，其中‑所述至少一种极性发光体主体化合物具有至少三个芳环；‑所述至少一个第一空穴传输层包含：‑至少一种p型电掺杂剂，或‑至少一种p型电掺杂剂和至少一种第一空穴传输基质化合物；‑所述第一电子传输层包含：‑至少一种氧化还原n型掺杂剂，和‑至少一种第一电子传输基质化合物。

摘要： 本发明涉及包括氧化还原掺杂的电子传输层和辅助电子传输层的有机电致发光器件。具体地，本发明涉及有机电致发光器件，特别地涉及包括至少两个电子传输层的ETL堆叠体的有机发光二极管(OLED)，其中第一电子传输层包含第一电子传输基质化合物并且第二电子传输层包含第二电子传输基质化合物和氧化还原n型掺杂剂；以及涉及包括所述OLED的装置。

摘要： 本发明公开了一种用于电子传输层的组合物、电子传输层及光电器件，属于显示技术领域，该组合物包括8‑羟基喹啉‑锂和复合材料；所述复合材料包括至少两种LUMO能级为‑2.95～‑2.70eV的电子传输材料；所述组合物中8‑羟基喹啉‑锂的质量百分含量为40％～60％。含上述组合物的光电器件在高温情况下使电子注入更快，同时载流子复合更加平衡，从而改善高温下寿命偏短问题。另外，本发明通过采用合理的能级结构的电子传输材料有利于光电器件各层中的能级形成阶梯势垒，能够降低注入势垒和驱动电压，同时搭配合理的载流子迁移率，能使载流子复合更加平衡，能够有效改善器件的发光效率和寿命问题。

摘要： 提供一种用于电子传输层的可在低温下湿涂的组合物，通过涂布且干燥该组合物制造的电子传输层，以及包括该电子传输层的有机电致发光器件。包括通过湿涂用于电子传输层的该组合物制造的电子传输层的有机电致发光器件具有改进的向发光层中的电子注入，由此具有优异的发光效率、低工作电压以及改善的寿命。

摘要： 本发明的一个方式提供一种驱动电压低的有机半导体器件。提供一种空穴传输层用材料、电子阻挡层用材料、电子传输层用材料、空穴阻挡层用材料、发光器件、发光装置、电子设备及照明装置。提供一种发光器件，包括阳极、阴极以及上述阳极和上述阴极之间的EL层，其中上述EL层包括空穴传输层和发光层，上述空穴传输层位于上述阳极和上述发光层之间，上述空穴传输层不与上述阳极接触，上述空穴传输层包含蒸镀膜的表面电势的电位梯度GSP_slope(mV/nm)为20(mV/nm)以上的发光器件的传输层用材料。

摘要： 本发明涉及一种包括包含发光层、空穴传输层和电子传输层的限定层布置的电致发光器件。具体地，本发明涉及一种电致发光器件，其包括：‑至少一个阳极层，‑至少一个阴极层，‑至少一个发光层，‑至少一个第一空穴传输层，‑至少一个第一电子传输层；其中为了提高功率效率，所述发光层、所述空穴传输层和所述电子传输层的组成相互匹配，其中‑所述至少一个发光层包含：‑包埋在至少一种极性发光体主体化合物中的至少一种荧光发光体化合物，其中‑所述至少一种极性发光体主体化合物具有至少三个芳环，所述芳环独立地选自碳环和杂环；‑所述第一电子传输层包含：‑至少一种氧化还原n型掺杂剂，和‑至少一种第一电子传输基质化合物。

摘要： 本发明涉及一种包括包含发光层、空穴传输层和电子传输层的限定层布置的电致发光器件。具体地，本发明涉及一种电致发光器件，其包括：‑至少一个阳极层，‑至少一个阴极层，‑至少一个发光层，‑至少一个第一空穴传输层，‑至少一个第一电子传输层；其中为了提高功率效率，所述发光层、所述空穴传输层和所述电子传输层的组成相互匹配，其中‑所述至少一个发光层包含：‑包埋在至少一种极性发光体主体化合物中的至少一种荧光发光体化合物，其中‑所述至少一种极性发光体主体化合物具有至少三个芳环，所述芳环独立地选自碳环和杂环；‑所述第一电子传输层包含：‑至少一种氧化还原n型掺杂剂，和‑至少一种第一电子传输基质化合物。

摘要： 本发明涉及一种电致发光器件，其包括：‑至少一个阳极层，‑至少一个阴极层，‑至少一个发光层，‑至少一个第一空穴传输层，‑至少一个第一电子传输层；其中为了提高功率效率，所述发光层、所述空穴传输层和所述电子传输层的组成相互匹配，其中‑所述至少一个发光层布置在所述阳极层与所述阴极层之间，其中所述至少一个发光层包含：‑包埋在至少一种极性发光体主体化合物中的至少一种荧光发光体化合物，其中‑所述至少一种极性发光体主体化合物具有至少三个芳环，所述芳环独立地选自碳环和杂环；‑所述至少一个第一空穴传输层布置在所述阳极层与所述发光层之间，其中所述至少一个第一空穴传输层包含：‑至少一种p型电掺杂剂，或‑至少一种p型电掺杂剂和至少一种第一空穴传输基质化合物；‑所述至少一个第一电子传输层布置在所述阴极层与所述发光层之间，其中所述第一电子传输层包含：‑至少一种氧化还原n型掺杂剂，和‑至少一种第一电子传输基质化合物。

摘要： 本发明公开了一种电子传输层的制备方法、电子传输层及太阳能电池，电子传输层的制备方法包括：设置衬底；在衬底上采用电子束蒸发法沉积形成TiOx电子传输层。本发明通过电子束蒸发法制备高质量的电子传输层，需要的设备简单且成本低，能够沉积形成致密的TiOx薄膜，薄膜均匀性提高，由其作为电子传输层的钙钛矿太阳能电池器件效率得到提高，并且器件稳定性提高，制备工艺具有优异的可重复性，适合大批量商业化生产。