研究发现，通过去除残留的有机金属结合配体，可将薄膜电导率提高20倍。
带有过渡金属氧化物(TMO)薄膜界面层的有机光伏正成为传统硅基光伏的有前途的替代品。然而，在TMO合成过程中，它们的电学性能经常受到不需要的有机金属结合配体的影响。
现在，韩国光州科学技术院的研究人员利用一种叫作阴离子诱导催化反应(ACR)的技术解决了这个问题，这种技术去除了残留的配体，从而使电导率提高了20倍。
该研究发表在《先进功能材料》杂志（Journal Advanced Functional Materials）第32卷第35期。
研究人员已经开发出带有过渡金属氧化物(TMO)薄膜界面层的有机光伏(OPV)，作为商业硅太阳能电池的一种经济有效的替代品。OPV具有优异的光化学性能和低成本的大规模生产能力。然而，由于合成过程中产生的滞留有机金属结合配体的存在，TMO层的导电性经常下降。这极大地限制了OPV发挥其全部潜力。
该项目研究人员说：“虽然带有TMO薄膜的OPV正朝着高达19%的电能转换效率发展，但在溶胶-凝胶合成过程中留下的有机金属结合配体就像一把双刃剑，有助于TMO薄膜的形成，但也会恶化其性能。所以，我们的目标是在合成过程后找到一种消除不需要的配体的方法。”
因此，研究小组通过在溶胶-凝胶法的水解和冷凝过程中引入ACR，利用含有机配体离子化合物和MoOx基前驱体制备了一种TMO薄膜。X射线分析和密度泛函理论计算表明，ACR通过低水平阴离子诱导强烈的静电斥力，加快了水解过程，导致有机金属结合配体在室温下快速去除。
然后，该团队利用ACR衍生的MoOx薄膜制备了一个倒置OPV结构，以测试其电学性能。令人鼓舞的是他们观察到，与原始MoOx相比，薄膜的导电性提高了20倍，并且具有优异的功函数可调性。此外，倒置OPV配置的效率提高了17.6%，在100小时内保持了70%以上的初始效率。
这种新策略不仅可以确保商业化所需的卓越光电转换效率，还可以实现下一代OPV太阳能电池的高效批量生产。研究人员表示：他们的研究成果将为大面积、可穿戴、柔性和可打印电子产品的生产开辟新的视野。
