Ca/Alq3 hybrid cathode buffer layer for the optimization of organic solar cells based on a planar heterojunction

Autor: J.C. Bernède, Linda Cattin, Mustapha Morsli, N. Hamzaoui, Z. El Jouad, M. Ghamnia, Nicolas Stephant, Mohammed Addou, P. Blanchard, Abdelbacet Khelil, Clément Cabanetos, L. Barkat, Mireille Richard-Plouet, S. Béchu
Přispěvatelé: Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), MOLTECH-Anjou, Université d'Angers (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Lavoisier de Versailles (ILV), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Angers (UA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Vibrations Acoustique (LVA), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Méthodes, Université d'Oran 1 Ahmed Ben Bella [Oran], Université Ibn Tofail (Laboratoire Optoélectronique et Physico-chimie des Matériaux), Université Ibn Tofaïl (UIT), PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM), Institut Photovoltaïque d’Ile-de-France (UMR) (IPVF), École polytechnique (X)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-TOTAL FINA ELF-EDF (EDF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Photovoltaïque d’Ile-de-France (ITE) (IPVF)-Air Liquide [Siège Social]
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: Journal of Physics and Chemistry of Solids
Journal of Physics and Chemistry of Solids, Elsevier, 2016, 98, pp.128-135. ⟨10.1016/j.jpcs.2016.06.014⟩
ISSN: 0022-3697
DOI: 10.1016/j.jpcs.2016.06.014⟩
Popis: International audience; Use of efficient anode cathode buffer layer (CBL) is crucial to improve the efficiency of organic photovoltaic cells. Here we show that using a double CBL, Ca/Alq3, allows improving significantly cell performances. The insertion of Ca layer facilitates electron harvesting and blocks hole collection, leading to improved charge selectivity and reduced leakage current, whereas Alq3 blocks excitons. After optimisation of this Ca/Alq3 CBL using CuPc as electron donor, it is shown that it is also efficient when SubPc is substituted to CuPc in the cells. In that case we show that the morphology of the SubPc layer, and therefore the efficiency of the cells, strongly depends on the deposition rate of the SubPc film. It is necessary to deposit slowly (0.02nm/s) the SubPc films because at higher deposition rate (0.06nm/s) the films are porous, which induces leakage currents and deterioration of the cell performances. The SubPc layers whose formations are kinetically driven at low deposition rates are more uniform, whereas those deposited faster exhibit high densities of pinholes.
Databáze: OpenAIRE