有機(jī)半導(dǎo)體電子器件，如：有機(jī)發(fā)光二極管（OLED），有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)薄膜晶體管（OTFT），有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化光伏器件，因其可溶液加工，低成本，可柔性化，近來(lái)引起了人們的廣泛關(guān)注。在有機(jī)半導(dǎo)體電子器件結(jié)構(gòu)中有機(jī)層與金屬間的界面損失一直是困擾有機(jī)電子器件性能進(jìn)一步提高的重要問(wèn)題。良好的界面接觸能夠帶來(lái)高效的電子注入，從而能夠降低OLED的開(kāi)啟電壓，OTFT的接觸電阻以及提高有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化光伏器件的短路電流和開(kāi)路電壓。
界面修飾一直是被認(rèn)為最有效的降低界面損失提高器件性能的手段。高效的界面材料能夠調(diào)節(jié)金屬的功涵，表面能，減少表面缺陷態(tài)。
圖 1 Surface potential maps from KPFM measurements for a) bare Ag and b) Ag/Phen-I. c) Representative VCPD histograms of surface potential maps. d) Energy level diagram of the device.
孟鴻教授課題組最近在有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池界面調(diào)控方面取得重要進(jìn)展。他們通過(guò)簡(jiǎn)單的季胺化反應(yīng)得到新型界面修飾材料Phen-I，以其作為陰極界面應(yīng)用于鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中能有效地降低金屬電極的功涵，降低電荷注入勢(shì)壘（如圖1所示）。
同時(shí)，他們通過(guò)導(dǎo)電AFM研究不同濃度的Phen-I摻雜PCBM時(shí)發(fā)現(xiàn)Phen-I可以提高PCBM的導(dǎo)電性，當(dāng)摻雜濃度為5%時(shí)PCBM的導(dǎo)電性最高（如圖2所示）。進(jìn)一步的器件性能研究也表面5%Phen-I:PCBM作為電子傳輸層時(shí)性能最高。這也證明Phen-I是一個(gè)具有雙功能性的界面材料。
圖 2 a) Schematic diagram of c-AFM measurements. b) I-V curves of bare PC61BM and Phen-I: PC61BM measured by c-AFM. c-AFM images of c) bare PC61BM, d) 2% Phen-I:PC61BM, e) 5% Phen-I:PC61BM, f) 10% Phen-I:PC61BM films at Vbias=5V.
圖 3 a) J-V curves of the best performing FA0.3MA0.7PbI2.7Cl0.3-Based Devices under simulated AM 1.5 solar irradiation. b) EQE spectra of the corresponding solar cells.
