基于异丙醇锆阴极修饰层的高效聚合物太阳能电池.pdf 9页

'中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn基于异丙醇锆阴极修饰层的高效聚合物太#阳能电池**史珍珍，谭占鳌5（华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室，北京102206）摘要：本文将溶液加工的异丙醇锆（Ⅳ）(Zr[OCH(CH3)2]4,ZrIPO)插在Al阴极和活性层之间作为阴极修饰层。在室温条件下将ZrIPO的异丙醇溶液旋涂在光感活性层上且无需任何后处理即可制得ZrIPO阴极修饰层。当采用ZrIPO/Al代替传统的Ca/Al作为聚合物太阳电池10的阴极时，短路电流能够得到显著提升，同时串联电阻也得到降低。当活性层体系为P3HT:PCBM的太阳能电池采用ZrIPO/Al阴极时，在AM1.5G,100mW/cm2条件下测得的光电转换效率达到4.47%，这明显高于同等条件下采用Ca/Al阴极时3.69%的光电转换效率。当太阳能电池选用窄带隙给体材料PBDTBDD时，用ZrIPO/Al作阴极可以实现高达8.07%的光电转换效率。这一结果表明对于聚合物高效太阳电池，ZrIPO是替代传统低功函碱土金15属的一个很有潜力的电子传输层材料。关键词：聚合物太阳电池；异丙醇锆；阴极修饰层中图分类号：TM914.4+EfficientPolymerSolarCellswithZirconium(IV)20IsopropoxideasCathodeBufferLayerSHIZhenzhen,TANZhan"ao(StateKeyLaboratoryofAlternateElectricalPowerSystemwithRenewableEnergySources,NorthChinaElectricPowerUniversity,Beijing102206)Abstract:Interfacialmaterialsareessentialtotheperformanceandstabilityofpolymersolarcells25(PSCs).Herein,solution-processedzirconium(IV)isopropoxide(Zr[OCH(CH3)2]4,ZrIPO)hasbeenemployedasefficientcathodebufferlayerbetweentheAlcathodeandphotoactivelayer.TheZrIPObufferlayerispreparedsimplyviaspin-coatingitsisopropanolsolutiononphotoactivelayeratroomtemperaturewithoutanypost-treatment.WhenusingZrIPO/AlinsteadoftraditionallyusedCa/AlcathodeinPSCs,theshort-circuitcurrentdensity(Jsc)issignificantlyimprovedandtheseries30resistanceofthedeviceisdecreased.ThepEfficientPolymerEfficientPolymerSolarCellswithAlcohol-SolubleZirconium(IV)IsopropoxideasCathodeBufferLayerSolarCellswithAlcohol-SolubleZirconium(IV)IsopropoxideasCathodeBufferLayerowerconversionefficiency(PCE)oftheP3HT:PCBM-basedEfficientPolymerSolarCellswithAlcohol-SolubleZirconium(IV)IsopropoxideasCathodeBufferLayerdevicewithZrIPObufferlayerreaches4.47%underthe35illuminationofAM1.5G,100mW/cm2,muchhigherthanthat(3.69%)ofthecontroldevicewithCa/Alcathode.AbetterperformancewithPCEof8.07%isachievedwhenalowbandgappolymerPBDTBDDisselectedasdonormaterial.TheresultsindicatethatZrIPOisapromisingelectroncollectionmaterialasasubstituteofthetraditionallow-work-functionalkaline-earthmetalsforhighperformancePSCs.40Keywords:polymersolarcells;Zirconium(IV)Isopropoxide;CathodebufferLayer0引言聚合物太阳能电池（PSCs）由于其成本低，质量轻，可溶液加工和制备成柔性器件的基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金(20130036110007)作者简介：史珍珍（1989-），女，博士生，主要研究方向：聚合物太阳电池材料和器件通信联系人：谭占鳌（1978-），男，教授，博导，主要研究方向：聚合物太阳电池材料与器件，半导体纳米晶材料与器件，有机无机杂化钙钛矿材料与器件.E-mail:tanzhanao@ncepu.edu.cn-1- 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn[1-4]45特点，因而受到越来越多的关注。目前经过认证的单结本体异质结太阳电池的光电转换[5,6]效率（PCE）已经达到10％以上。然而，通常采用的阴极修饰层（例如钙（Ca）或钡（Ba））[7-9]易于氧化降解，限制了PSCs的大规模应用。此外，在热蒸镀阴极修饰层过程中难以避免[10]在光感活性层/金属界面处的活性金属原子的相互扩散，从而导致PSCs性能的明显下降，[11,12]热蒸镀加工方法也有悖于溶液制备PSCs的理念。由于界面工程是关乎PSCs的稳定性一50个重要因素，因此，人们一直在寻求能够用于活性层和金属阴极之间的稳定和可溶液加工的[13]阴极修饰层。可溶液加工的过渡金属螯合物（如钛螯合物和锆螯合物）有能级对准形成欧姆接触，高[14-16]电子迁移率，溶液加工性和高光学透明度等优点而成为非常好的阴极修饰层材料。此外，这些材料不必分解成金属氧化物可以直接作为阴极修饰层而，避免了常规PSCs中的高温退[10][17-18][19-20][21-22]55火工艺，因此，比金属氧化物TiOx,ZnO和CeOx等有更好的应用前景。我们此前的研究发现在PSCs中引入水溶性镍作为阴极修饰层能够有效降低串联电阻，器件采用[23]D-A结构的共聚物PBDTBDD作为给体时，可以实现9.23%的PCE。然而，目前对这些修饰层材料的研究较少，其工作机理尚未可知。因此，对具有良好能级匹配，易合成和良好光电[10]的水/醇可溶性过渡金属螯合物开发研究是十分迫切的。60本研究的目的是通过在室温下旋涂制备新型ZrIPO阴极修饰层，并研究其在PSCs中代替Ca修饰层的可行性。溶液处理的ZrIPO层在可见光范围内是高度透明的，在宽带隙活性层体系P3HT:PCBM和窄带隙活性层体系PBDTBDD:PCBM的器件中都有很高的电子收集能力。2与采用Ca的器件相比，在AM1.5G，100mW/cm条件下，采用了ZrIPO修饰层的P3HT:PCBM器件的PCE达到4.47％，而PBDTBDD:PCBM的器件则显示出高达8.07％的性能。研究结果表65明，ZrIPO是PSCs中一种潜在的理想阴极修饰层。1实验部分1.1材料和设备ITO导电玻璃从中国南玻集团购得,方块电阻为10Ω/□。PEDOT:PSS(CleviousPVPAI4083)从H.C.Stark公司购得。P3HT购于RiekeMetals。PC60BM(纯度>99.0%)从Nano-C购70得。ZrIPO购于AlfaAesar.1,8-二碘辛烷(DIO,纯度>98.0%)购于SigmaAldrich.给体材料[12]PBDTBDD根据文献合成。所有材料购回之后未加任何纯化直接使用。敲击模式的原子力显微镜型号为VEECODICP-II。紫外光电子发射光谱(UPS)是使用ThermoScientificESCALab250Xi实验室250Xi电子分光计进行测试。用于UPS的气体放-8电灯采用氦气，并使用HeI(21.22eV)排放线。分析室中的氦气压力约为2×10mbar。数据75采用-10V偏压获得，能量分辨率为0.02eV。1.2器件制备和表征为了验证ZrIPO电子传输层在聚合物太阳电池中的可行性，我们分别采用了Al,Ca/Al,ZrIPO/Al作为阴极，采用P3HT:PCBM或PBDTBDD:PCBM作为活性层，设计和制备了6种不同结构的器件，结构如下：(A)ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Al,(B)80ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Ca/Al,(C)ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/ZrIPO/Al,(D)ITO/PEDOT:PSS/PBDTBDD:PCBM/Al,(E)ITO/PEDOT:PSS/PBDTBDD:PCBM/Ca/Al,(F)ITO/PEDOT:PSS/PBDTBDD:PCBM/ZrIPO/Al.-2- 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn在超声波清洗机中依次用清洁剂，去离子水，丙酮和异丙醇清洗ITO基片。然后将ITO基底转移到用于处理的UV臭氧室中。通过在预处理的ITO基材上旋涂PEDOT:PSS水溶液，85然后在150℃退火10分钟制备PEDOT:PSS阳极修饰层。使用聚合物P3HT和PBDTBDD作为给体材料，并使用富勒烯衍生物PCBM作为受体材料。活性层的旋涂采用我们优化的加[24-27]工条件。将P3HT和PCBM(1:1w/w)溶解在1,2-二氯苯溶液中,聚合物浓度为20mg/mL。将活性层溶液旋涂到PEDOT:PSS改性的基片上，然后进行溶剂退火2小时。活性层的厚度控制在〜230nm。PBDTBDD:PCBM共混层是将PBDTBDD:PCBM的1,2-二氯苯溶液（1:190w/w，聚合物浓度为15mg/mL,含3%体积分数的DIO添加剂）旋涂到PEDOT:PSS改性基片上。PBDTBDD:PCBM层的厚度控制在〜100nm。通过在活性层上以3000rpm旋涂1.5mg/ml的ZrIPO-乙醇溶液40秒制备ZrIPO缓冲层，其后不进行任何后处理。最后，在真空中将10nm的Ca和100nm的Al蒸发到活性层上。Keithley2400源测量单元用于测量器件的电流密度-电压(J-V)特性。使用光强度为-295100mWcm，模拟AM1.5G太阳辐射的模拟器(SAN-EILTD，AAA级)作为光源。器件J-V测量是在充满氮气的手套箱中进行。入射光子转换成电子的转换效率(IPCE)的测量是在空气氛围下在QE-R系统(EnliTech)的控制下进行，每个波长的强度由标准单晶硅光电器件校准。2结果和讨论通过简单的旋涂法制备ZrIPO缓冲层，无需任何后处理，可以抑制反应性金属原子的相100互扩散。为了研究ZrIPO薄膜的能级，对其进行了紫外光电子能谱（UPS）测量。图1a中的左图表示与功函数相关的高结合能区域的次边，图1a中的右图表示光发射边和相对于费米能级的价带边缘。从光谱的光发射边可以得到ZrIPO的功函为〜3.45eV。而ZrIPO的价带边缘（VB）为〜7.65eV。显然，在PCBM/ZrIPO的界面之间容易形成一个大的空穴阻隔，[28]能有效地阻挡空穴传到阴极。根据ZrIPO的吸收光谱，用Tauc定律（如图1b所示）计105算得ZrIPO薄膜的带隙（Eg）为〜5.72eV。从VB中减去Eg，可以得出导带（CB）为〜1.93eV，该能级表明了ZrIPO具有优异的电子收集效率和空穴阻挡能力。图1.(a)ZrIPO薄膜的UPS光谱。（左图）高结合能区的二次边缘，（右图）低能区;(b)用ZrIPO薄膜的Tauc曲线确定光学带隙。110Figure1.(a)UPSspectraofas-preparedZrIPOfilm.(leftpanel)thesecondaryedgeathighbindingenergyregion,relatedtoworkfunction,(rightpanel)thelow-energyregion,relatedtovalencebandmaximum.(b)DeterminationoftheopticalbandgapusingTauc-plotforZrIPOfilm.P3HT，PBDTBDD和PCBM的分子结构如图2a所示，使用ZrIPO作为阴极修饰缓冲层的PSCs的器件结构如图2b所示，其中ITO和Al分别作为阳极和阴极。图2c显示了PSCs-3- 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn115中涉及的材料的HOMO和LUMO能级。根据UPS和吸收光谱的分析可知，ZrIPO具有5.72eV的大带隙，且功函为3.45eV，VB为7.65eV。ZrIPO修饰层的功函比PCBM的LUMO能级低得多。根据通用能级对准规则，ZrIPO的费米能级将被固定在有机物的LUMO能级上可[29-33]以实现电子自发地从PCBM提取到ZrIPO修饰层上。在有机半导体/电极异质界面处的能级的对准可以促使在阴极侧欧姆接触的形成，这对PSCs的开路电压Voc至关重要。对于120在两个电极处都形成欧姆接触的PSCs，Voc则由给体的HOMO和受体的LUMO之间的差值[34]决定。另一方面，ZrIPO的深VB能够促使阻挡空穴的高阻挡层的形成，可以使电子有效地传输到阴极。所有这些特征使得ZrIPO是用于PSC的杰出的电子选择性材料。图2(a)P3HT，PBDTBDD和PCBM的分子式;(b)聚合物太阳电池的器件结构;(c)器件各层材料的HOMO和125LUMO能级图Figure2(a)MolecularstructuresofP3HT,PBDTBDDandPCBM.(b)DevicestructureofthePSCs.(c)HOMOandLUMOenergylevelsofthematerialsinvolvedinthePSCs.[10]众所周知，只有活性层吸收的光对于产生激子才有价值和有助于增强PCE。因此，阴极修饰层的高透光性是保证活性层对光子充分吸收的关键参数。图3显示了ZrIPO在石英130衬底上的吸收光谱。从250到900nm的吸收率低于2％，在可见光和近红外区域表现出超高透射率。显然，超高透光性也明ZrIPO是一种优异的阴极修饰层材料。图3在石英衬底上ZrIPO薄膜的吸收光谱Figure3AbsorptionspectraofZrIPOfilmonquartzglass-4- 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn135为了研究ZrIPO修饰层对P3HT:PCBM和PBDTBDD:PCBM在ITO/PEDOT:PSS基底上的纳米尺寸形貌的影响，我们对不同活性层形貌进行了敲击模式的AFM表征，如图4所示。如图4a所示，没有ZrIPO层的P3HT:PCBM表面均方根粗糙度(RMS)为15.7nm，而图4b中有ZrIPO层时P3HT:PCBM的RMS为18.3nm，这表明ZrIPO层增大了活性层的有效面积，也使活性层和Al电极之间有了更强的界面粘合。同样的，在图4c-d中也显示出类似的结果：140PBDTBDD:PCBM活性层的RMS从原来的4.62nm增加到ZrIPO改性后的4.92nm，图4c中无ZrIPO层时PBDTBDD:PCBM活性层和Al电极之间的界面接触稍弱于图4d中的界面接触。以上结果表明，ZrIPO修饰层确实改变了光敏层的表面形貌，并且在引入ZrIPO修饰层之后，可以增加活性层的有效接触面积和界面粘附性的界面接触，这也表明了串联电阻的显[10,13,35]着降低，因此有助于增加电子收集率。145图4(a)无ZrIPO阴极修饰层时和(b)有ZrIPO阴极修饰层时P3HT:PCBM在ITO/PEDOT:PSS基底上的AFM图；(c)无ZrIPO阴极修饰层时和(d)有ZrIPO阴极修饰层时PBDTBDD:PCBM在ITO/PEDOT:PSS基底上的AFM图。Figure4AFMimagesof(a,b)P3HT:PCBMand(c,d)PBDTBDD:PCBMphotoactivelayerwithoutandwith150ZrIPOcathodemodificationlayeronITO/PEDOT:PSSsubstrates,respectively,with10μm×10μmscansize.为了验证ZrIPO对器件性能的影响，分别用P3HT:PCBM(器件结构记为A,B,C)和PBDTBDD:PCBM(器件结构记为D,E,F)活性层共制备了6中结构的PSCs.其中A和D为阴极仅有Al电极的正向结构参比器件；B和E为阴极为Ca/Al的正向结构器件；C和F为阴2极为ZrIPO/Al的正向结构器件。在黑暗和AM1.5G，100mW/cm光照下，器件的电流密度155-电压（J-V）特性取决于所用的阴极，如图5a-b所示。器件参数（超过12个器件的平均值）见表1。器件的串联电阻（Rs）可以从黑暗条件下在1V处的J-V曲线的斜率的倒数求得.图5c-d为PSCs的IPCE曲线。从图5a-b和表1可以看出，仅用Al作为阴极的A和D器件显示出最差的器件性能。2器件A的Voc和短路电流密度(Jsc)仅为0.52V和8.96mA/cm，远低于经常报道的P3HT:PCBM[36-38]160活性层器件的性能参数值。Al阴极的WF位于PCBM的电子亲和力(EA)和电离电位(IP)-5- 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn之间，因此在活性层/Al界面处形成肖特基接触，从而导致了Voc的降低和能量的损失。由器件在黑暗条件下的J-V特性得到的串联电阻可知，仅有Al作为阴极时致使器件产生最高的串联电阻，不利于光电流增强。由于较低的Voc,Jsc和填充因子FF，因而器件的PCE也很低。通过在活性层/Al界面处插入一层低WFCa，阴极的WF可以降低到2.9eV，位于PCBM2165的HOMO之上。费米能级将被固定在PCBM的HOMO级上，使器件的Rs为3.5Ωcm，远2小于器件A的Rs(7.6Ωcm)。欧姆接触有利于降低器件的串联电阻和收集电子时的能阻，从2而增加器件的Voc和Jsc.器件B的Voc，Jsc和FF可以分别提高到0.60V，9.85mA/cm和62.4％，因而产生高达3.69％的PCE。通过使用ZrIPO/Al代替Ca/Al作为阴极，可以进一步改善器22件性能。器件的Jsc和FF可以分别提高到11.0mA/cm和67.7％，Rs进一步降低到1.2Ωcm，170同时将Voc保持在0.60V，因而获得高达的4.47％最优的PCE，这也可以通过图5a插图中的黑暗条件下J-V特性来验证。简而言之，对于具有Al，Ca/Al和ZrIPO/Al阴极的PSCs，Rs2分别为7.6,3.5和1.2Ωcm，这准确地说明了电荷转移的改善，从而促使Jsc和Voc的增加。而相应的PSCs的IPCE光谱也表现出增强的光电流响应，如图5c所示。器件A,B,C的IPCE2光谱积分Jsc分别为8.59,9.71和10.5mA/cm，非常接近源自相应J-V曲线的短路电流(8.96,21759.85和11.0mA/cm)。表1采用不同阴极修饰层时的器件参数Tab.1DeviceparametersofthePSCswithdifferentCBLinthedarkandundertheilluminationofAM1.5G,2100mW/cm.aDeviceActivelayerCathodeVoc/VJsc/FF/%PCE/%Rs/Ω22mA/cmcmAAl0.528.9655.92.607.6BP3HT:PCBMCa/Al0.609.8562.43.693.5CZrIPO/Al0.6011.067.74.472.8DAl0.7910.7064.85.4812.5EPBDTBDD:PCBMCa/Al0.8711.5671.27.164.6FZrIPO/Al0.8912.9570.08.071.2a注：PSCs在黑暗中的串联电阻（Rs）是在1V下获得。180对于分别采用Al，Ca/Al和ZrIPO/Al阴极的PBDTBDD:PCBM器件，可以发现与P3HT:PCBM器件有相同的性能改善趋势。器件D的PCE为5.48％，Voc为0.79V，Jsc为2210.7mA/cm，FF为64.8％，Rs为12.5Ωcm。对于具有Ca/Al阴极的器件E而言，器件的2PCE，Voc，Jsc和FF分别显著提高到7.16％，0.87V，11.55mA/cm和71.2％，而Rs显着降2185低到4.6Ωcm。毫无疑问，具有ZrIPO阴极修饰层的器件F表现出比具有Al和Ca/Al阴极2的所有器件更加优异的性能。器件F的Rs大大降低到1.2Ωcm，这归因于ZrIPO具有良好2的能级调整能力，Voc稍微增加到0.89V，Jsc明显增加到12.95mA/cm，这表明了ZrIPO具有良好的电荷传输和提取能力。因此，器件F的性能优于以Ca作阴极修饰层的器件E，实现了最大PCE为8.07％。图5d给出了PSCs的IPCE光谱，显示出了增强的光电流响应的190清晰图像。从器件D,E,F的IPCE光谱曲线积分出来的Jsc与从相应的J-V曲线的得出的数22据（10.70,11.56和12.95mA/cm）非常接近，积分电流分别为10.36,11.15和12.48mA/cm。-6- 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn从图5和表1可以看出，ZrIPO改性PSCs显示出明显改善的PCE和Jsc，相对提升的Voc和大大降低的Rs。性能的改善可归因于一下几点：形成欧姆接触大大降低了Rs，活性层/Al阴极之间插入ZrIPO层适当的改善能级结构保证了选择性电荷传输，ZrIPO超高透光性195可确保活性层充分的光吸收，促使活性层/Al阴极之间增加了接触面积形成紧密的接触。同时，ZrIPO薄膜易于加工的过程避免了蒸镀阴极修饰层的活性金属原子的相互扩散。2图5基于(a)P3HT:PCBM和(b)PBDTBDD:PCBM活性层的聚合物太阳电池在黑暗和AM1.5G,100mW/cm光照条件下的J-V曲线。基于(c)P3HT:PCBM和(d)PBDTBDD:PCBM的聚合物太阳电池的入射单色光子转200化成电子的效率曲线。Figure5J–VcurvesofthePSCsbasedon(a)P3HT:PCBMand(b)PBDTBDD:PCBMunderthedarkcondition2andundertheilluminationofAM1.5G,100mW/cm.Inputphotontoconvertedcurrentefficiency(IPCE)spectraofthePSCsbasedon(c)P3HT:PCBM,(d)PBDTBDD:PCBM.为了进一步确认光电流Jsc增强的原因，图6显示了对A-F器件的反射光谱的测试结果。205图6a显示，具有ZrIPO阴极修饰层的器件的反射率在300nm至630nm的波长范围内低于15％，明显低于具有Al和Ca/Al阴极的器件的反射率，表明更多的入射光被活性层吸收，进而促使了Jsc明显增加。此处，P3HT：PCBM光敏层的厚度被控制在〜230nm。图6采用不同阴极修饰层时器件的反射波谱,(a)器件活性层为P3HT:PCBM,(b)器件活性层为210PBDTBDD:PCBMFigure6.ThereflectancespectraofPSCsbasedon(a)P3HT:PCBMand(b)PBDTBDD:PCBMphotoactivelayerwithbareAl,Ca/AlandZrIPOcathode,respectively.-7- 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn而对基于120nmPBDTBDD:PCBM活性层的PSCs来说，由于反射光谱的复杂性，具有ZrIPO阴极修饰层的PSCs的反射率与器件D和E相比没有显示明显的降低，但是强度和峰215谷位置显示出明显变化。根据我们以前的研究，在活性层为120〜140nm厚的本体异质结2PSCs内，光电场强度的平方|E|的归一化分布可以通过一些因素轻松调整。这表明PBDTBDD：PCBM活性层内的光耦合和传播可以由ZrIPOCBL调节。可以推测，ZrIPO有助于活性层内的光强度的空间重新分布，并且ZrIPO的反射率和功函之间似乎存在关系。尽管目前还不太了解，这是仍是一个值得进一步研究的领域。2203结论总之，具有合适能级结构和超高透光性的醇溶性ZrIPO阴极修饰层已经成功应用于基于P3HT:PCBM和PBDTBDD:PCBM活性层的正向本体异质结PSCs中。UPS结果证实，ZrIPO具有5.72eV的大带隙，WF为3.45eV，VB为7.65eV，有利于形成较小串联电阻的欧姆接触，有效抑制漏电流。同时，没有任何后处理的简单的旋涂加工的ZrIPO阴极修饰层具有导225电性并可以保护活性层。因此，具有ZrIPO阴极修饰层的PSCs的PCE比采用Al和Ca/Al阴极的器件具有更优异的性能。对基于P3HT:PCBM和PBDTBDD:PCBM的器件，采用了ZrIPO阴极修饰层后器件的PCE分别达到4.47％和8.07％，超过了只有Al阴极（2.60％和5.48％）和Ca/Al（3.69和7.16％）的器件。以上结果清楚地表明醇溶性ZrIPO是应用在PSCs有效的阴极修饰层替代材料。230[参考文献](References)[1]KimJY,LeeK,CoatesNE,MosesD,NguyenTQ,DanteM,etal.Efficienttandempolymersolarcellsfabricatedbyall-solutionprocessing[J].Science,2007,317(5835):222-225.[2]BentenH,NishidaT,MoriD,XuH,OhkitaH,ItoS.High-performanceternaryblendall-polymersolarcells235withcomplementaryabsorptionbandsfromvisibletonear-infraredwavelengths[J].Energy&EnvironmentalScience,2016,9(1):135-140.[3]HeZ,ZhongC,SuS,XuM,WuH,CaoY.Enhancedpower-conversionefficiencyinpolymersolarcellsusinganinverteddevicestructure[J].NaturePhotonics,2012,6(9):591-595.[4]SøndergaardR,HöselM,AngmoD,Larsen-OlsenTT,KrebsFC.Roll-to-rollfabricationofpolymersolar240cells[J].Materialstoday,2012,15(1):36-49.[5]LiuY,ZhaoJ,LiZ,MuC,MaW,HuH,etal.Aggregationandmorphologycontrolenablesmultiplecasesofhigh-efficiencypolymersolarcells[J].Naturecommunications,2014,5:1-8.[6]ChenJD,CuiC,LiYQ,ZhouL,OuQD,LiC,etal.Single-junctionpolymersolarcellsexceeding10%powerconversionefficiency[J].Advancedmaterials,2015,27(6):1035-1041.245[7]RatcliffEL,MeyerJ,SteirerKX,GarciaA,BerryJJ,GinleyDS,etal.Evidencefornear-surfaceNiOOHspeciesinsolution-processedNiOxselectiveinterlayermaterials:impactonenergeticsandtheperformanceofpolymerbulkheterojunctionphotovoltaics[J].ChemistryofMaterials,2011,23(22):4988-5000.[8]ZhaoW,YeL,ZhangS,YaoH,SunM,HouJ.AnEasilyAccessibleCathodeBufferLayerforAchievingMultipleHighPerformancePolymerPhotovoltaicCells[J].TheJournalofPhysicalChemistryC,2015,250119(49):27322-27329.[9]WangF,LiL,XuQ,QianD,LiS,TanZa.ImprovedperformanceofpolymersolarcellsbasedonP3HTandICBAusingalcoholsolubletitaniumchelateaselectroncollectionlayer[J].OrganicElectronics,2013,14(3):845-851.[10]WangFZ,TanZA,LiYF.Solution-processablemetaloxides/chelatesaselectrodebufferlayersforefficient255andstablepolymersolarcells[J].Energy&EnvironmentalScience,2015,8(4):1059-1091.[11]OuyangX,PengR,AiL,ZhangX,GeZ.Efficientpolymersolarcellsemployinganon-conjugatedsmall-moleculeelectrolyte[J].NaturePhotonics,2015,9(8):520-524.[12]ZhangW,WangH,ChenB,etal.Oleamideasaself-assembledcathodebufferlayerforpolymersolarcells:theroleoftheterminalgrouponthefunctionofthesurfactant[J].JournalofMaterialsChemistry,2012,22(45):26024067-24074.[13]MaW,YangC,GongX,etal.Thermallystable,efficientpolymersolarcellswithnanoscalecontroloftheinterpenetratingnetworkmorphology[J].AdvancedFunctionalMaterials,2005,15(10):1617-1622.-8- 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