High‐Efficiency Nonfullerene Organic Solar Cells Enabled by Atomic Layer Deposited Zirconium‐Doped Zinc Oxide

原子层沉积 兴奋剂 材料科学 图层(电子) 有机太阳能电池 光伏系统 化学工程 光电子学 纳米技术 冶金 复合材料 聚合物 工程类 生物 生态学
作者
Geedhika K. Poduval,Leiping Duan,Md. Anower Hossain,Borong Sang,Yu Zhang,Yingping Zou,Ashraf Uddin,Bram Hoex
出处
期刊:Solar RRL [Wiley]
卷期号:4 (10): 2000241-2000241 被引量:17
标识
DOI:10.1002/solr.202000241
摘要

Organic solar cells (OSCs) are promising photovoltaic devices and zinc oxide (ZnO) is a commonly used electron transport layer (ETL) in OSCs. However, the conventional spin-coating ZnO layer is currently limiting its efficiency potential. Herein, it is shown for the first time that atomic layer deposition (ALD), which allows for controlled thin film growth with atomic-scale control, can effectively be used to optimize the ZnO for nonfullerene OSCs. First, density functional theory (DFT) calculations are discussed to show the impact of doping ZnO with zirconium (Zr) on its density of states and detail the synthesis of Zr doped ZnO films by ALD using a supercycle approach. A 2.4% Zr concentration is found to be optimal in terms of optoelectronic properties and sufficiently low defect density. The champion efficiency of 14.7% for a PM6:N3-based nonfullerene OSC with Zr-doped ZnO ETL are obtained, which is ≈1% absolute higher compared to a device with an undoped ZnO ETL. This improvement is attributed to a lower series resistance, a suppressed surface recombination, and an enhanced current extraction resulting from the Zr-doped ZnO. This work demonstrates the potential of atomic-scale engineering afforded by ALD towards achieving the ultimate efficiency of OSCs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Lee完成签到,获得积分20
刚刚
small桐发布了新的文献求助20
1秒前
好滴捏发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
sxd发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
ding应助月白采纳,获得10
6秒前
yi完成签到,获得积分10
6秒前
Akim应助阿龙采纳,获得10
7秒前
Tom完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
情怀应助淡淡红茶采纳,获得20
8秒前
8秒前
顾矜应助好滴捏采纳,获得10
9秒前
10秒前
科研通AI6.3应助张0采纳,获得10
10秒前
11秒前
丘比特应助烧麦采纳,获得10
11秒前
闷闷发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
adding发布了新的文献求助10
14秒前
烤豆腐发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
李爱国应助淡淡红茶采纳,获得10
15秒前
Gaowenjie发布了新的文献求助10
16秒前
思源应助郭郭郭采纳,获得10
17秒前
张岱帅z完成签到,获得积分0
18秒前
profit完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
安利完成签到,获得积分10
19秒前
火星上雅山关注了科研通微信公众号
20秒前
Q同学完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
21秒前
dudu发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
科研通AI6.4应助Julie采纳,获得10
22秒前
现代的花生完成签到,获得积分10
23秒前
羊毛完成签到,获得积分10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6396165
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8211441
关于积分的说明 17393784
捐赠科研通 5449521
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2880549
邀请新用户注册赠送积分活动 1857118
关于科研通互助平台的介绍 1699454