碳量子点@氧化锌复合纳米材料及其制备和应用转让专利

申请号 : CN201911160597.5

文献号 : CN110828685B

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发明人 : 闫翎鹏赵文盛杨永珍谷惠民王亚玲马昌期王华刘旭光许并社

申请人 : 太原理工大学

摘要 :

本发明公开了一种碳量子点@氧化锌(CQDs@ZnO)复合纳米材料,是采用原位合成方法,在醋酸锌无水甲醇溶液中加入碳量子点与氢氧化钾的无水甲醇混合溶液反应得到的复合纳米材料。本发明的碳量子点@氧化锌复合纳米材料改善了纯氧化锌纳米材料表面和内部的缺陷,并提高了氧化锌纳米材料的稳定性。将其运用于倒置有机太阳能电池中,作为有机太阳能电池阴极界面层材料,可以提高有机太阳能电池的光电转换效率。

权利要求 :

1.一种碳量子点@氧化锌复合纳米材料,是采用原位合成方法,在醋酸锌无水甲醇溶液中加入碳量子点与氢氧化钾的无水甲醇混合溶液反应得到的复合纳米材料。

2.根据权利要求1所述的碳量子点@氧化锌复合纳米材料,其特征是所述碳量子点与氧化锌的质量比为0.1~20∶100。

3.根据权利要求1所述的碳量子点@氧化锌复合纳米材料,其特征是所述碳量子点与氧化锌的质量比为0.5~5∶100。

4.权利要求1所述碳量子点@氧化锌复合纳米材料的制备方法,是将碳量子点分散于无水甲醇中,加入氢氧化钾无水甲醇溶液得到氢氧化钾与碳量子点的甲醇混合液,滴加入加热至62~64℃的醋酸锌无水甲醇溶液中进行反应,静置析出沉淀,洗涤干燥得到碳量子点@氧化锌复合纳米材料。

5.根据权利要求4所述的碳量子点@氧化锌复合纳米材料的制备方法,其特征是所述反应保持在62~64℃搅拌下进行,反应时间不少于1.5h。

6.根据权利要求4所述的碳量子点@氧化锌复合纳米材料的制备方法,其特征是所述静置的时间不少于4h。

7.根据权利要求4所述的碳量子点@氧化锌复合纳米材料的制备方法,其特征是采用超声处理的方式,分别将碳量子点超声分散于无水甲醇中,将氢氧化钾超声溶解在无水甲醇中,并将所述碳量子点甲醇分散液与氢氧化钾甲醇溶液混合,超声分散得到氢氧化钾与碳量子点的甲醇混合液。

8.权利要求1~3任一所述碳量子点@氧化锌复合纳米材料作为有机太阳能电池阴极界面层材料的应用。

说明书 :

碳量子点@氧化锌复合纳米材料及其制备和应用

技术领域

[0001] 本发明属于有机太阳能电池技术领域,涉及有机太阳能电池用阴极界面层材料,特别是涉及一种可以作为阴极界面层材料的碳量子点@氧化锌(CQDs@ZnO)复合纳米材料,以及该复合纳米材料的制备方法。

背景技术

[0002] 进入新世纪以来,能源危机与环境问题日益凸显,人们都在寻求更加清洁的可再生能源。太阳能电池可以将光能转换为电能,且光能取之不尽,用之不竭。
[0003] 近年来,有机太阳能电池由于其轻柔、可大面积印刷及光伏一体化等优点,吸引了广大研究者的关注。然而当前的有机太阳能电池光电转换效率并不高,这成为了制约有机太阳能电池发展的一大瓶颈。
[0004] 有机太阳能电池的结构主要由玻璃衬底、阴极、阴极界面层、有机活性层、阳极界面层、阳极6层材料构成。研究者们为了提高有机太阳能电池的效率,从不同的方向对这6层材料进行改性,其中之一就是对阴极界面层材料进行改性。
[0005] 氧化锌纳米颗粒由于其优异的性能,被广泛用作有机太阳能电池的阴极界面层(ETL)材料。但是纯的氧化锌纳米颗粒存在大量的表面和内部缺陷,这些缺陷抑制了电荷传输效率,进而影响了有机太阳能电池的光电转换效率,限制了其进一步应用。
[0006] 目前针对氧化锌纳米颗粒进行的改性处理包括对氧化锌的小分子修饰以及对氧化锌进行掺杂制备复合物。T. Stubhan等(Inverted organic solar cells using a solution processed aluminum-doped zinc oxide buffer layer. Org. Electron., 12 (2011): 1539-1543.)用铝掺杂氧化锌制备AZO,有效提高了氧化锌的电子迁移率,并将其运用于有机太阳能电池中,提高了有机太阳能电池的光电转换效率。这种改性氧化锌的方式虽然可以提高氧化锌的电子迁移率,但是对于其表面缺陷改善作用有限,且制备工艺复杂,需要在260℃高温下处理,不能满足大批量生产的要求。
[0007] J. F. Wei等(Silane-capped ZnO nanoparticles for use as the electron transport layer in inverted organic solar cells. ACS Nano., 2018, 12: 5518-5529.)利用硅烷包覆纳米氧化锌,改善了氧化锌的分散稳定性,并抑制了其表面缺陷,但是官能团的引入降低了氧化锌的电子迁移率,不利于提升有机太阳能电池的光电转换效率。

发明内容

[0008] 本发明的目的是提供一种碳量子点@氧化锌(CQDs@ZnO)复合纳米材料,以及所述复合纳米材料的制备方法。以本发明所述复合纳米材料作为有机太阳能电池阴极界面层材料,可以提高有机太阳能电池的光电转换效率和氧化锌纳米材料的稳定性。
[0009] 本发明所述的碳量子点@氧化锌复合纳米材料是采用原位合成方法,在醋酸锌无水甲醇溶液中加入碳量子点与氢氧化钾的无水甲醇混合溶液反应得到的复合纳米材料。
[0010] 具体地,本发明所述的碳量子点@氧化锌复合纳米材料中,所述碳量子点与氧化锌的质量比为0.1~20∶100。
[0011] 更具体地,所述碳量子点与氧化锌的质量比优选为0.5~5∶100。
[0012] 本发明所述的碳量子点@氧化锌复合纳米材料采用以下方法制备得到:将碳量子点分散于无水甲醇中,加入氢氧化钾无水甲醇溶液得到氢氧化钾与碳量子点的甲醇混合液,滴加入加热至62~64℃的醋酸锌无水甲醇溶液中进行反应,静置析出沉淀,洗涤干燥得到碳量子点@氧化锌复合纳米材料。
[0013] 本发明碳量子点@氧化锌复合纳米材料的制备方法中,所述反应是在保持62~64℃温度下搅拌进行的,所述反应时间不少于1.5h。
[0014] 上述反应过程中,滴加完甲醇混合液后,会先产生白色沉淀,搅拌反应一段时间后溶液变澄清,继续搅拌反应一段时间后,会再次产生沉淀。
[0015] 本发明在反应结束后,将反应产物降至室温,静置不少于4h,使沉淀析出沉降完全。
[0016] 优选地,本发明是采用超声处理的方式,分别将碳量子点超声分散于无水甲醇中,将氢氧化钾超声溶解在无水甲醇中,并将所述碳量子点甲醇分散液与氢氧化钾甲醇溶液混合,超声分散得到氢氧化钾与碳量子点的甲醇混合液。
[0017] 本发明制备的碳量子点@氧化锌复合纳米材料可以作为阴极界面层材料,应用于有机太阳能电池的制备中。
[0018] 本发明通过原位合成方法制备得到了碳量子点@氧化锌复合纳米材料,改善了纯氧化锌纳米材料表面和内部的缺陷,将其运用于倒置有机太阳能电池中,可以有效提升有机太阳能电池的光电转换效率和稳定性。
[0019] 采用本发明的碳量子点@氧化锌复合纳米材料制备有机太阳能电池的阴极界面层,与不同的有机活性层配合制备有机太阳能电池,性能表征结果显示,相对于氧化锌纳米材料作为阴极界面层时,有机太阳能电池的各项性能均有所提升,具有更高的电子提取率,有机太阳能电池的光电转换效率更高。
[0020] 本发明碳量子点@氧化锌复合纳米材料的制备方法简单高效,使用的原材料对环境无毒无害,适合于大规模工业化应用。

附图说明

[0021] 图1是对比例1制备氧化锌纳米材料(a)和实施例1、2和3制备碳量子点@氧化锌复合纳米材料(b~d)的TEM图。
[0022] 图2是对比例1制备氧化锌纳米材料和实施例1、2和3制备碳量子点@氧化锌复合纳米材料的紫外可见光吸收光谱图。
[0023] 图3是对比例1制备氧化锌纳米材料和实施例1、2和3制备碳量子点@氧化锌复合纳米材料的光致发光光谱图。
[0024] 图4是对比例1制备氧化锌纳米材料和实施例1、3制备碳量子点@氧化锌复合纳米材料的X射线衍射图。
[0025] 图5是实施例6、7、8和对比例2制备有机太阳能电池的电流密度和电压特性曲线图。
[0026] 图6是实施例6、7、8和对比例2制备有机太阳能电池的外量子效率曲线图。
[0027] 图7是实施例9、10、11和对比例3制备有机太阳能电池的电流密度和电压特性曲线图。
[0028] 图8是实施例9、10、11和对比例3制备有机太阳能电池的外量子效率曲线图。

具体实施方式

[0029] 下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不是限制本发明的保护范围。本领域普通技术人员在不脱离本发明原理和宗旨的情况下,针对这些实施例进行的各种变化、修改、替换和变型,均应包含在本发明的保护范围之内。
[0030] 实施例1。
[0031] 称取0.0055g碳量子点,加入10mL无水甲醇中,超声分散5min。
[0032] 称取0.74g氢氧化钾,加入23mL无水甲醇中,超声溶解5min。
[0033] 将上述制备的碳量子点甲醇分散液与氢氧化钾甲醇溶液混合,超声分散。
[0034] 称取1.475g醋酸锌,加入63mL无水甲醇中,搅拌下加热至62℃,保持温度,10min内匀速滴加上述氢氧化钾与碳量子点的甲醇混合液。
[0035] 滴加完甲醇混合液后,保持温度继续搅拌,10min后产生白色沉淀,15min后溶液变为澄清,1.2h后再次产生沉淀。1.5h后停止加热和搅拌,静置4h后,产物沉降完全。
[0036] 弃掉上清液,将产物用无水甲醇洗涤2次,离心得到碳量子点含量1%的CQDs@ZnO复合纳米材料。
[0037] 实施例2。
[0038] 称取0.011g碳量子点,加入10mL无水甲醇中,超声分散5min。
[0039] 称取0.74g氢氧化钾,加入23mL无水甲醇中,超声溶解5min。
[0040] 将上述制备的碳量子点甲醇分散液与氢氧化钾甲醇溶液混合,超声分散。
[0041] 称取1.475g醋酸锌,加入63mL无水甲醇中,搅拌下加热至63℃,保持温度,9min内匀速滴加上述氢氧化钾与碳量子点的甲醇混合液。
[0042] 滴加完甲醇混合液后,保持温度继续搅拌,9min后产生白色沉淀,13min后溶液变为澄清,1.1h后再次产生沉淀。1.5h后停止加热和搅拌,静置4h后,产物沉降完全。
[0043] 弃掉上清液,将产物用无水甲醇洗涤2次,离心得到碳量子点含量2%的CQDs@ZnO复合纳米材料。
[0044] 实施例3。
[0045] 称取0.0165g碳量子点,加入15mL无水甲醇中,超声分散5min。
[0046] 称取0.74g氢氧化钾,加入18mL无水甲醇中,超声溶解5min。
[0047] 将上述制备的碳量子点甲醇分散液与氢氧化钾甲醇溶液混合,超声分散。
[0048] 称取1.475g醋酸锌,加入63mL无水甲醇中,搅拌下加热至64℃,保持温度,8min内匀速滴加上述氢氧化钾与碳量子点的甲醇混合液。
[0049] 滴加完甲醇混合液后,保持温度继续搅拌,9min后产生白色沉淀,11min后溶液变为澄清,1h后再次产生沉淀。1.5h后停止加热和搅拌,静置4h后,产物沉降完全。
[0050] 弃掉上清液,将产物用无水甲醇洗涤2次,离心得到碳量子点含量3%的CQDs@ZnO复合纳米材料。
[0051] 对比例1。
[0052] 称取0.74g氢氧化钾,加入23mL无水甲醇中,超声溶解5min,得到氢氧化钾甲醇溶液。
[0053] 称取1.475g醋酸锌,加入63mL无水甲醇中,搅拌下加热至62℃,保持温度,10min内匀速滴加上述氢氧化钾甲醇溶液。
[0054] 滴加完后,保持温度继续搅拌,12min后产生白色沉淀,17min后溶液变为澄清,1.2h后再次产生沉淀。1.5h后停止加热和搅拌,静置4h后,产物沉降完全。
[0055] 弃掉上清液,将产物用无水甲醇洗涤2次,离心得到纯净的氧化锌纳米材料。
[0056] 图1给出了对比例1制备氧化锌纳米材料(a)和实施例1~3制备CQDs@ZnO复合纳米材料(b~d)的TEM图。从图中可以看出,对比例1制备的纯氧化锌纳米材料和实施例1~3制备的CQDs@ZnO复合纳米材料均呈球状,粒径范围都为3~5nm。但相比于纯氧化锌纳米材料,CQDs@ZnO复合纳米材料的团聚减少,单分散性更优,在甲醇中稳定性增加。
[0057] 图2所示为对比例1制备氧化锌纳米材料和实施例1~3制备CQDs@ZnO复合纳米材料的紫外可见光吸收光谱图。从图中可以看出,未掺杂碳量子点的纯氧化锌纳米材料的吸收范围达到了360nm,而不同碳量子点掺杂量的CQDs@ZnO复合纳米材料的光吸收截止波长有明显蓝移,且随着碳量子点掺杂量的增加,蓝移现象越加明显。这说明合成的CQDs@ZnO复合纳米材料结构的带隙增大。
[0058] 图3所示为对比例1制备氧化锌纳米材料和实施例1~3制备CQDs@ZnO复合纳米材料的光致发光光谱图。从图可以看出,所有纳米材料在400~440nm范围有两个本征发射峰,而在480~640nm范围有一个宽峰,该宽峰对应氧化锌表面缺陷峰。从图中还可以看出,引入碳量子点后,560nm处对应的缺陷峰大幅下降,暗示碳量子点的引入有效抑制了氧化锌的表面和内部缺陷。
[0059] 图4所示为对比例1制备氧化锌纳米材料和实施例1、3制备CQDs@ZnO复合纳米材料的X射线衍射图。从图中可以看出,所有样品都出现了氧化锌的标准衍射峰,在2θ为31°、35°、47°、56°、62°和67°时出现的明显衍射峰,分别对应六方纤锌晶型ZnO的(100)、(002)、(101)、(102)、(110)、(103)晶面。可以看出,在引入碳量子点后,复合材料主要表现出标准的六方纤锌矿氧化锌结构。同样可以看出,随着碳量子点掺入量的增加,氧化锌结晶性降低。
[0060] 实施例4。
[0061] 称取0.011g碳量子点,加入10mL无水甲醇中,超声分散5min。
[0062] 称取0.74g氢氧化钾,加入23mL无水甲醇中,超声溶解5min。
[0063] 将上述制备的碳量子点甲醇分散液与氢氧化钾甲醇溶液混合,超声分散。
[0064] 称取1.475g醋酸锌,加入63mL无水甲醇中,搅拌下加热至63℃,保持温度,9min内匀速滴加上述氢氧化钾与碳量子点的甲醇混合液。
[0065] 滴加完甲醇混合液后,保持温度继续搅拌,9min后产生白色沉淀,11min后溶液变为澄清,1h后再次产生沉淀。1.5h后停止加热和搅拌,静置4h后,产物沉降完全。
[0066] 弃掉上清液,将产物用无水甲醇洗涤2次,离心得到碳量子点含量2%的CQDs@ZnO复合纳米材料。
[0067] 实施例5。
[0068] 称取0.0055g碳量子点,加入10mL无水甲醇中,超声分散5min。
[0069] 称取0.74g氢氧化钾,加入23mL无水甲醇中,超声溶解5min。
[0070] 将上述制备的碳量子点甲醇分散液与氢氧化钾甲醇溶液混合,超声分散。
[0071] 称取1.475g醋酸锌,加入63mL无水甲醇中,搅拌下加热至63℃,保持温度,10min内匀速滴加上述氢氧化钾与碳量子点的甲醇混合液。
[0072] 滴加完甲醇混合液后,保持温度继续搅拌,10min后产生白色沉淀,14min后溶液变为澄清,1.1h后再次产生沉淀。1.5h后停止加热和搅拌,静置4h后,产物沉降完全。
[0073] 弃掉上清液,将产物用无水甲醇洗涤2次,离心得到碳量子点含量1%的CQDs@ZnO复合纳米材料。
[0074] 实施例6。
[0075] 采用本发明实施例1制备的CQDs@ZnO复合纳米材料作为阴极界面层材料,制备器件结构为ITO/CQDs@ZnO/PM6:IT-4F/MoO3/Al的有机太阳能电池。
[0076] 本实施例制备的有机太阳能电池具有六层结构,其中第一层为导电透光玻璃层,第二层为阴极层,即ITO层,第三层为阴极界面层,即CQDs@ZnO复合纳米材料层,第四层为有机活性层,第五层为阳极界面层,即氧化钼层,第六层为阳极层,即铝层。本发明制备有机太阳能电池的工艺均为传统工艺,无特殊要求。
[0077] 将规格为25mm×1mm×25mm的ITO玻璃放置于聚四氟乙烯支架中,依次置于去离子水、无水乙醇、丙酮、异丙醇中进行超声清洗。
[0078] 将清洗好的ITO玻璃以高速氮气去除表面的异丙醇后,置于密闭的紫外照射箱内,以50W的照射功率照射30min。
[0079] 取实施例1制备的CQDs@ZnO复合纳米材料,加入无水甲醇中超声处理得到均匀分散液,并稀释成10mg/mL的CQDs@ZnO复合纳米材料分散液。
[0080] 将ITO玻璃置于旋涂仪上,滴加0.1mL CQDs@ZnO复合纳米材料分散液,密闭并开启旋涂仪,打开真空泵,使旋涂仪内真空度达到2Pa,以转速3000r/min旋涂60s。待旋涂结束后,将ITO玻璃置于预先开启的热台上,125℃退火10min,在ITO玻璃上旋涂得到阴极界面层。
[0081] 称取0.003g PM6,0.003g IT-4F,加入0.3mL氯苯中混合,50℃下搅拌4h,再加入1.5µm 1,8-二碘辛烷,搅拌30min,制备得到有机活性层溶液。
[0082] 将ITO玻璃置于旋涂仪上,在阴极界面层表面加入40µL有机活性层溶液,密闭旋涂仪,开启真空泵,使旋涂仪内真空度达到1Pa,以转速2200r/min旋涂60s。取出ITO玻璃置于预先开启的热台上,150℃退火15min,得到有机活性层。
[0083] 将旋涂上有机活性层的ITO玻璃置于真空蒸镀仪顶部转盘上,称取1g氧化钼置于真空蒸镀仪底部靶台上。密闭真空蒸镀仪,开启机械泵,待蒸镀仪内压强降至0Pa,开启分子泵,仪内压强降至5×10-4Pa,开启真空蒸镀仪顶部转盘,以15r/min的速率转动,打开真空蒸镀仪底部加热仪,待温度恒定为350℃时开始蒸镀氧化钼,蒸镀时间15min。
[0084] 关闭真空蒸镀仪底部加热装置和顶部旋转装置,打开真空蒸镀仪,将1g铝置于真空蒸镀仪底部靶台上。重复上述操作,打开真空蒸镀仪底部加热仪,待温度恒定为900℃时开始蒸镀铝,蒸镀时间20min,随后关闭蒸镀仪。
[0085] 从蒸镀仪内取出ITO玻璃,制备得到有机太阳能电池V1。
[0086] 实施例7。
[0087] 除使用实施例2制备的CQDs@ZnO复合纳米材料外,其余同实施例6,制备器件结构为ITO/CQDs@ZnO/PM6:IT-4F/MoO3/Al的有机太阳能电池V2。
[0088] 实施例8。
[0089] 除使用实施例3制备的CQDs@ZnO复合纳米材料外,其余同实施例6,制备器件结构为ITO/CQDs@ZnO/PM6:IT-4F/MoO3/Al的有机太阳能电池器件V3。
[0090] 对比例2。
[0091] 以对比例1制备的氧化锌纳米材料代替CQDs@ZnO复合纳米材料,其他同实施例6,制备得到器件结构为ITO/ZnO/PM6:IT-4F/MoO3/Al的有机太阳能电池器件V0。
[0092] 图5是有机太阳能电池V0、V1、V2、V3的电流密度与电压特性曲线图。电池测试时的偏压扫描为-0.1~1V。
[0093] 从图中可以看出,有机太阳能电池V2具有更高的开路电压、短路电流及更高的填充因子,且最终电池效率较V0提高了7.17%。
[0094] 图6是器件V0、V1、V2、V3对应的外量子效率曲线图。图中所示,有机太阳能电池在320~680nm范围有很强的光电响应。而在420~520nm范围内,V1、V2和V3相较于V0有更强的光电响应,这归功于碳量子点在该范围的吸收。
[0095] 表1给出了上述不同阴极界面层材料有机太阳能电池的性能统计结果。
[0096]
[0097] 如表1所示,碳量子点的掺杂量为2%时,有机太阳能电池的光电转换效率最高,达到12.11%,对应的开路电压为0.83V,短路电流为20.75mA/cm2,填充因子为0.71,远优于未掺杂碳量子点的氧化锌所制备有机太阳能电池11.30%的光电转换效率。
[0098] 实施例9。
[0099] 按照实施例6方法清洗准备ITO玻璃。
[0100] 取实施例1制备的CQDs@ZnO复合纳米材料,加入无水甲醇中超声处理得到均匀分散液,并稀释成10mg/mL的CQDs@ZnO复合纳米材料分散液。
[0101] 按照实施例6方法,在ITO玻璃上旋涂CQDs@ZnO复合纳米材料阴极界面层。
[0102] 称取0.01g P3HT,0.012g bis-PCBM,加入0.5mL二氯苯中混合,40℃下搅拌10h,制备得到有机活性层溶液。
[0103] 将ITO玻璃置于旋涂仪上,在阴极界面层表面加入40µL有机活性层溶液,密闭旋涂仪,开启真空泵,使旋涂仪内真空度达到1Pa,以转速2200r/min旋涂60s。从旋涂仪中取出ITO玻璃,先置于培养皿中,25℃二氯苯退火2h,再取出ITO玻璃,置于预先开启的热台上,160℃热退火10min,得到有机活性层。
[0104] 继续按照实施例6方法,在有机活性层上蒸镀制备氧化钼阳极界面层和铝阳极层,制备得到器件结构为ITO/CQDs@ZnO/P3HT:bis-PCBM/MoO3/Al的有机太阳能电池器件V4。
[0105] 实施例10。
[0106] 除使用实施例2制备的CQDs@ZnO复合纳米材料外,其余同实施例9,制备器件结构为ITO/CQDs@ZnO/P3HT:bis-PCBM/MoO3/Al的有机太阳能电池器件V5。
[0107] 实施例11。
[0108] 除使用实施例3制备的CQDs@ZnO复合纳米材料外,其余同实施例9,制备器件结构为ITO/CQDs@ZnO/P3HT:bis-PCBM/MoO3/Al的有机太阳能电池器件V6。
[0109] 对比例3。
[0110] 以对比例1制备的氧化锌纳米材料代替CQDs@ZnO复合纳米材料,其他同实施例9,制备得到器件结构为ITO/ZnO/P3HT:bis-PCBM/MoO3/Al的有机太阳能电池器件V00。
[0111] 图7和图8分别给出了有机太阳能电池器件V00、V4、V5、V6的电流密度与电压特性曲线图,以及对应的外量子效率曲线图。
[0112] 从图中可以看出,有机太阳能电池器件V5,具有较高的填充因子。该类电池在320~850nm范围有很强的光电响应。而在400~600nm范围内,V4、V5和V6相较于V00有更强的光电响应,这归功于碳量子点在该范围的吸收。
[0113] 表2给出了不同阴极界面层材料制备的有机太阳能电池器件的性能统计结果。
[0114]
[0115] 如表2所示,当碳量子点的掺杂量为1%时,有机太阳能电池的器件性能最优,其光电转换效率达到4.64%,对应的开路电压为0.73V,短路电流为9.63mA/cm2,填充因子为0.66,远优于未掺杂碳量子点的氧化锌所制备有机太阳能电池4.13的光电转换效率。
[0116] 对比例2和对比例3证明,CQDs@ZnO复合纳米材料在不同活性层材料的有机太阳能电池中,都可以明显改善纯氧化锌纳米材料作为阴极界面层时的表面和内部缺陷。
[0117] 本发明上述具体实施方式中涉及有机活性层化学物质的缩写对应的具体化合物名称及化学结构式如下。
[0118] P3HT:poly(3-hexylthiophene)。
[0119]
[0120] bis-PCBM:bisadduct of phenyl-C61-butyric acid methyl ester。
[0121]
[0122] PM6:Poly[(2,6-(4,8-bis(5-(2-ethylhexyl-3-fluoro)thiophen-2-yl)-benzo[1,2-b:4,5-b']dithiophene))-alt-(5,5-(1',3'-di-2-thienyl-5',7'-bis(2-ethylhexyl)benzo[1',2'-c:4',5'-c']dithiophene-4,8-dione)]。
[0123]
[0124] IT-4F:3,9-bis(2-methylene-((3-(1,1-dicyanomethylene)-6,7-difluoro)-indanone))-5,5,11,11-tetrakis(4-hexylphenyl)-dithieno[2,3-d:2',3'-d']-s-indaceno[1,2-b:5,6-b']dithiophene。
[0125]