利用铁电薄膜研究体异质结型有机光伏器件的光电流极性.pdf

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1、物理化学学~E(WuliHuaxueXuebao)JanuaryActaP．一Chim．Sin．2012，28(1)，217-222217[Article】doi：l0．3866／PKU．WHXB201ll11llWWW．whxb．pku．edu．cn利用铁电薄膜研究体异质结型有机光伏器件的光电流极性李博(浙江工业大学理学院应用物理系，杭州310023)摘要：制备了铌镁酸铅-钛酸铅(PMN—PT)铁电薄膜，并通过紫外一可见(uv-vis)透射光谱、x射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)对其进行了表征．为了研究体异质结型有机共混膜的光电流特性，制作了氧化铟锡(I

2、TO)／PMN．PT／有机共混膜／铝(A1)的光伏器件，调制激光照射下外加偏压的极性和大小变化将直接改变瞬态光电流的极性和大小，从而可在实验上证明传统体异质结型有机光伏器件的光电流极性是由器件阴、阳电极的功函数差所导致的内建电场的方向决定．同时也提出了一种利用铁电薄膜来研究体异质结型有机光伏器件光电流特性的新方法．关键词：铁电薄膜：有机物：光伏器件体异质结：瞬态光电流：铌镁酸铅一钛酸铅：极性中图分类号：0646InvestigationonPhotocurrentPolarityofaBulkHeterojunctionOrganicPhotovoltaicDevi

3、ceUsingaFerroelectricThinFilmLIBo(DepartmentofAppliedPhysicsCollegeofScience，ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310023．PR．ChinaAbstract：Theferroelectricthinf¨mofleadmagnesiumniobate-leadtitanate(PMN-PT)wasfabricatedandcharacterizedusingUV-Vistransmissionspectroscopy，X-raydifraction

4、(XRD)，andatomicforcemicroscopyfAFM)．Todeterminethephotocurrentpropertiesofthebulkheterojunctionorganicblendf¨maphotovoltaicdevicewiththestructureoftinindiumoxide(ITO)／PMN—PT／organicblendf¨m／aIuminum(AI)wasfabricated．UndermodulatedIaserirradiationtheamplitudeandpolarityofthetransientpho

5、tocurrentvariedwiththebiasvoltage，whichshowsthatthephotocurrentpolarityofaconventionalbulkheterojunctionorganicphotovoltaicdeviceiSdeterminedbytheinternaIelectricfieldthatiSinducedbythedifferencebetweentheworkfunctionoftheanodeandcathodeelectrodes．AnewmethodiSproposedforinvestigatingth

6、ephotocurrentpropertiesofbulkheterojunctionOrganicphotovoltaicdevices．KeyWords：FerroelectricthinfiIm：Organics；Photovoltaicdevice；Bulkheter0junction：Transientphotocurrent；Leadmagnesiumniobate-leadtitanate；Polarity1引言睐，体异质结是指将电子给体和电子受体两种有有机光伏器件因其具有制备工艺简单、价格机半导体材料按照一定比例混合起来而制备得到低廉、可折叠和质量轻

7、等优点，近几十年来一直是的共混膜，其比双层膜异质结拥有更大的给体／受体国内外研究的热点．其中体异质结型有机光伏器接触面积，更短的给体／受体界面到电极的距离和更件因具有较高的能量转换效率和响应率而备受青短的光生激子到给体／受体界面的扩散距离，从而Received：September6，2011；Revised：October26，201l；PublishedonWeb：November11，2011．Correspondingauthor．Email：libo@zjut．edu．cn；Tel：+86-571-85290552．Theprojectwassuppor