氧化铟锡电极功函数与受紫外照射和空气暴露影响的太阳能电池性能之间的直接相关性

我们报道了氧化铟锡（ITO）功函数（WF）值在长时间紫外（UV）和空气暴露下的可逆变化。在 UV 光照或 1.5 标准太阳光谱（air mass 1.5）太阳模拟器（100 mW cm(-2)）下，ITO 中的光子吸收使其 WF 从 4.7 eV 降低至 4.2 eV。研究发现，空气或氧气暴露会使（经 UV 暴露的）ITO 的 WF 增加至 4.6 eV。ITO 的 WF 的这些变化导致了以 ITO 主要作为电子收集或空穴收集电极的有机光伏器件性能的可逆变化。这些变化可以通过在持续 UV 或太阳模拟器照射（或空气暴露）下 J-V 特性中 S 形弯折（S-shaped kink）的消失（或出现）来体现。这种可逆现象归因于氧在 ITO 表面和晶界上的吸附和解吸。在具有倒置和常规几何构型的有机光伏器件中使用表面修饰剂来降低或增加 ITO 的 WF，也被证明是在 UV 照射下稳定器件性能的有效途径。