Significant Photostability Enhancement of Inverted Organic Solar Cells by Inserting an N-Annulated Perylene Diimide (PDIN-H) between the ZnO Electron Extraction Layer and the Organic Active Layer
Notice bibliographique
Résumé
We investigate the effect of adding an N-annulated perylene diimide dye with a pyrrolic NH functional group (PDIN-H) onto an electron extraction layer (EEL) in a bilayer configuration (ZnO/PDIN-H) on the photostability of inverted organic solar cells (OSCs). To do so, we insert a thin layer of PDIN-H in between the ZnO layer and the bulk heterojunction (BHJ) active layer. Results show that under prolonged ultraviolet (UV) irradiation, the cells with the ZnO/PDIN-H EEL exhibit substantially higher photostability compared to the reference cells with only ZnO, leading to respective T 80 values of ≳780 h versus only ∼124 h, where T 80 is the time before the power conversion efficiency (PCE) decreases to 80% of its initial value. The higher PCE photostability arises primarily from the more stable open-circuit voltage ( V oc ) and fill factor (FF) under UV stress. Changes in the dark reverse current characteristics of the cells show that the higher V oc stability acquired upon adding PDIN-H on top of ZnO is mainly due to the ability of the ITO/ZnO/PDIN-H contact to maintain the blockage of hole injection even after UV stress. Analysis of the voltage dependence of dark and light ideality factors verifies that inserting PDIN-H prevents to a significant extent the UV-induced surface recombination that is observed at the ZnO/active-layer interface, thus enhancing the cells’ photostability. Results from hole-only devices and ultraviolet photoelectron spectroscopy reveal that the passivation of ZnO surface defects by PDIN-H is the primary origin of suppressing the UV-induced surface recombination and thereby increasing the photostability. The findings provide not only critical insights into the substantial role of the electron collection contact in the photodegradation of OSCs but also strategies to control them that can be utilized well beyond the specific material system being studied here.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».