东亚大学Jung Hwa Seo课题组--铜/石墨烯混合透明导电电极用于有机光伏器件

在传统的和倒置的有机太阳能电池中使用了既充当p型透明导电电极又充当n型透明导电电极的Cu/石墨烯杂化膜。对于Cu/石墨烯杂化膜，最佳厚度为7 nm的Cu，薄层电阻值降低至约5 Ω/sq，与仅石墨烯（约180 Ω/sq）相比，具有显著的改善。同时，通过改变热沉积在石墨烯层顶部的Cu含量，Cu/石墨烯杂化电极的功函数也可以控制在4.84-4.95eV的范围内。此外，使用原子力显微镜（AFM）和导电AFM（C-AFM）测量发现，Cu/石墨烯薄膜显示出皱纹特征，均方根（RMS）粗糙度范围为1.9-5.8 nm，并且RMS电流几乎是Cu沉积厚度（约30 nA）的两倍。具有3 nm Cu/石墨烯杂化电极的常规有机太阳能电池和倒置有机太阳能电池的功率转换效率（PCE）分别是具有原始石墨烯电极的器件的1.4和4.5倍。

Figure 1. （a-e）地形图像（图像尺寸：5 mm×5 mm，比例尺：1 mm），（f-j）导电AFM图像（图像尺寸：5 mm×5 mm，比例尺：1 mm），（k-o）轮廓图，对应于（f-j）中的绿线

Figure 2. 基于（a）反向和（b）常规PTB7:PC₇₁BM的设备架构。（e）反向和（f）常规OSC器件的J-V曲线。

Figure 3. （a）常规OSC和（b）反向OSC在100 mW/cm²的AM 1.5G照明下的J-V特性。

相关研究成果于2021年由东亚大学Jung Hwa Seo课题组，发表在Carbon（https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.08.055）上。原文：Cu/graphene hybrid transparent conducting electrodes for organic photovoltaic devices。