在正式的实验之前,许秋对现有的半透明器件文献做了一个简单的总结。
他发现半透明器件这个概念在好几年前就有了,文献也不少,光一区二区的文章就有十多篇,不少都是国外一个大组yang yang发表的。
不过,之前只有富勒烯的体系,虽然可见光范围内的平均透过率(avt)可以做的很高,最高甚至能达到50%,但效率(pce)一直上不去。
光有avt,没有pce,这就和“只要面子,没有里子”差不多,就比如50%的avt配上1%的pce,没什么太大的意义,光伏器件最终还是得回归到效率的比拼上。
目前,性能最好的一个工作是基于pce10:pcbm的半透明器件,效率只有7%,avt也只有25%,他们采用的电极是薄层的10纳米银电极。
正式实验的时候,许秋尝试了三种薄层电极,分别是常用的金、银、铝,以pce10:ieico-4f和pce10:fnic-4f两个体系作为标样,制备了不同厚度金属电极的器件,从5纳米到正常的100纳米不等。
最终的结果,以pce10:ieico-4f体系为例。
电极厚度在100纳米条件下,金、银、铝电极,器件最高效率分别为12.3%、12.4%和12.5%,三种电极的器件效率相当。此时器件的avt约为0,即器件几乎完全不透过可见光。
50纳米条件下,最高效率分别为12.0%、12.1%和12.0%,三种电极的器件效率仍然相当。此时器件的avt同样约为0。
30纳米条件下,最高效率分别为10.8%、11.0%和6.2%,三种电极的器件效率产生分化,其中金、银作为电极的器件,效率衰减不明显,而铝作为电极的器件,效率衰减比较严重。此时器件的avt达到了5%