DOI:10.1016/j.solener.2019.12.079

近年来，有机光伏（OPV）技术有了显著的改善，其功率转换效率已接近混合和无机薄膜光伏技术。在这项工作中，研究者展示了由电纺纳米纤维为基础的电子传输层制备的高性能倒置有机光伏电池，性能优于其薄膜同类产品。FTO/ZnOfilm/ZnOnanofibers/PTB7:PC70BM/MoO3/Ag器件是利用不同的ZnO纳米纤维为基础的电子传输层（ETL）来改变纳米纤维的宽度和厚度，其中采用传统的静电纺丝技术来制备纳米纤维ETL。结果表明，35nm厚的氧化锌纳米纤维薄膜可以提高电池的短路电流密度（Jsc）和填充因子（FF），从而使其功率转换效率高达7.6%。由于实现了太阳能电池结构内部电子的直接和连续提取途径，因此，该技术改进提高了电荷收集效率。结果表明，一维纳米纤维电荷提取层的应用是未来高性能光电器件发展的一条有希望的途径。

图1.（A）本研究中使用的倒置OPV设备配置。（B）各自的能级图，显示了从各层获得的值。

图2.（A）静电纺丝装置和（B）退火前定向ZnAc/PVA纳米纤维的SEM。

图3.在500℃下（A）未退火、（B）1小时退火、（C）2小时退火和（D）3小时退火制备的纳米纤维的SEM图像。

图4.（A）FTO基底上的ZnO纳米纤维层在500℃退火3小时之前和之后（B）的3D AFM图像。

图5.退火3小时前后制备的纳米纤维的XRD图。

图6.与没有纳米纤维的参照电池相比，具有纳米纤维的器件在不同静电纺丝时间内的JV特性。

图7.（A）有活性层（PTB7:PC70BM）和（B）无活性层的ZnO纳米纤维和纳米颗粒的吸收光谱。