光子学报  2019, Vol. 48 Issue (10): 1004001  DOI: 10.3788/gzxb20194810.1004001
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引用本文  

安涛, 王永强, 张俊. 利用双给体实现可见光范围高探测率有机光电探测器[J]. 光子学报, 2019, 48(10): 1004001. DOI: 10.3788/gzxb20194810.1004001.
AN Tao, WANG Yong-qiang, ZHANG Jun. Achieving High-detection Organic Photodetectors Covering the Visible Range by Using a Ternary Active Layer[J]. Acta Photonica Sinica, 2019, 48(10): 1004001. DOI: 10.3788/gzxb20194810.1004001.

基金项目

陕西省自然科学基础研究计划(No.2019JM-251)

第一作者

安涛(1964-), 男, 副教授, 博士, 主要研究方向为新型功率半导体器件、新型有机半导体光电器件.Email:antao@xaut.edu.cn

文章历史

收稿日期:2019-05-29
录用日期:2019-07-09
利用双给体实现可见光范围高探测率有机光电探测器
安涛 , 王永强 , 张俊     
(西安理工大学 自动化与信息工程学院, 西安 710048)
摘要:采用P3HT:PBDT-TT-C:PC61BM为活性层,通过溶液旋涂和高真空蒸镀工艺制备了覆盖可见光范围的高探测率有机光电探测器.利用原子力显微镜、紫外可见吸收光谱和荧光光谱研究了窄带隙聚合物红光吸收材料PBDT-TT-C掺入P3HT:PC61BM对活性层薄膜光学特性和器件电学特性的影响.研究发现当活性层中P3HT:PBDT-TT-C:PC61BM质量比为8:2:10时,活性层的响应光谱范围拓宽到350~780 nm.其探测器在-1 V偏压下红绿蓝三基色的光响应度和外量子效率分别达到了422 mA/W、464 mA/W、286 mA/W和83%、108%、77%,比探测率均达到1012Jones以上.结果表明,在有机光电探测器活性层中掺入吸收光谱互补的有机材料,在保证薄膜微观形貌的基础上,通过调节三元混合材料的质量比,不仅可以优化载流子的产生和输运,提高器件的光电流,还可通过第三组分的掺入促进薄膜结晶,减小器件的暗电流.
关键词有机光电探测器    三元体异质结    荧光光谱    能量传递    PBDT-TT-C    
中图分类号:O471.4;O472+.4      文献标识码:A      
Achieving High-detection Organic Photodetectors Covering the Visible Range by Using a Ternary Active Layer
AN Tao , WANG Yong-qiang , ZHANG Jun     
(College of Automation and Information Engineering, Xi'an University of Technology, Xi'an, 710048, China)
Foundation item: The Fundamental Research Funds for the Shaanxi Natural Science. (No.2019JM-251)
Abstract: A high detectivity organic photodetector with active layer P3HT:PBDT-TT-C:PC61BM covering the visible wavelength range was prepared by solution spin coating and high vacuum evaporation. The effects of PBDT-TT-C doping P3HT:PC61BM on the optical properties of the active layer films were investigated by atomic force microscopy, UV-visible absorption spectroscopy and fluorescence spectroscopy. It was found that when the mass ratio of P3HT:PBDT-TT-C:PC61BM in the active layer was 8:2:10, the response spectrum of the active layer was broadened to 350~780 nm. The optical responsiveness and external quantum efficiency of the red, green and blue primary colors of the detector under the bias of -1 V reached 422 mA/W, 464 mA/W, 286 mA/W and 83%, 108%, 77%, respectively, and the specific detectivity reached above 1012 Jones. The results show that the organic material with an organic material complementary is doped. On the basis of ensuring the microscopic morphology of the film, By adjusting the mass ratio of the ternary mixed material, not only the carrier generation and transport can be optimized, the photocurrent of the device is improved, but also the crystallization of the thin film can be promoted by the incorporation of the third component, and the dark current of the device can be reduced.
Key words: Organic photodetector    Ternary heterojunction    Fluorescence spectroscopy    Energy transfer    PBDT-TT-C    
OCIS Codes: 040.5160;230.3670;230.0040;190.4180;190.4710
0 引言

有机光电器件具有质量轻、成本低,实现工艺简单等优点,在光探测和环境传感等电子设备中得到了广泛的应用[1],尤其是有机光电探测器(Organic Photodetectors, OPDs)和有机太阳能电池(Organic Photovoltaic, OPV).有机光电器件通常采用光敏二极管结构,其光电响应源于光生载流子被电极的有效收集,拓宽有机器件活性层对光谱的响应范围是提高器件性能的先决条件.目前主流的有机光电器件活性层采用P3HT:PC61BM体系,这种活性层体系具有较高的空穴迁移率,但由于P3HT和PC61BM吸收光谱主要集中在蓝光和绿光波段,对红光波段严重响应不足.为了获得宽响应光谱的活性层,近年来吸收光谱互补的多元体异质活性层引起研究者广泛重视,NAM M [2]等首次制备了四元体异质结结构的OPV,张福俊课题组制备了PBDB-T:Y16:MeIC1的三元OPV, 能量转换效率达到13.7%[3].研究人员尝试将多元体异质活性层用于获得宽光谱的OPDs,SHIN H[4]制备了PTB7:PCDTBT:PC70BM三元OPDs提高了红光波段光的吸收,ZAFAR Q[5]制备的LH2:P3HT:PC61BM三元OPDs提高了蓝光波段光的吸收,但都存在响应度(Responsivity,R)和外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)较低(小于3.23 mA/W或小于50%),瞬态光响应慢(约为1 ms)的问题.此外,关于三元体异质结OPDs的研究未见报道.因此,对于有机光电器件的主要难点是制备覆盖可见光波长范围的高迁移率活性层薄膜.

本文采用P3HT、PBDT-TT-C双给体材料和PC61BM单受体材料,制备了响应光谱范围覆盖可见光的活性层薄膜.研究了PBDT-TT-C掺入P3HT:PC61BM对薄膜光学特性和微观形貌的影响,同时制备了不同质量比的三元OPDs,并对其电学特性进行了研究.探索了P3HT和PBDT-TT-C之间的能量传递以及光电流出现倍增的机理,为实现宽光谱高性能的有机光电器件提供了理论依据和方法.

1 器件制备及表征

实验采用ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PBDT-TT-C:PC61BM/Al基本结构, 其器件结构和各材料的能级如图 1.活性层制备过程中,保持给体材料和受体材料质量比为1:1, 即保持PC61BM(10 mg)质量不变,改变P3HT((10-x) mg)和PBDT-TT-C(x mg)的质量,x分别取0、1、2和3,共溶于1 mL邻二氯苯,其对应器件为A、B、C和D.然后在室温下用恒温磁力搅拌器充分搅拌12 h.衬底选用表面附有方块电阻为15 Ω·□-1的氧化铟锡玻璃(Indium Tin Oxide,ITO),面积为20 mm×20 mm.在器件制备过程中,首先对ITO掩膜图形刻蚀,之后用大量纯水冲洗,接着依次用去离子水、丙酮、无水乙醇分别超声清洗15 min,用氮气枪吹干备用.在PEDOT:PSS层沉积在衬底上之前,首先用0.45 μm尼龙过滤器过滤,以避免PEDOT:PSS聚集.然后采用匀胶机依次旋涂约30 nm厚的PEDOT:PSS层(转速3 000 rpm时长60 s,120℃退火10 min);旋涂约200 nm厚的活性层(转速为800 rpm时长60 s,110℃退火10 min).最后在10-4 Pa真空下蒸镀100 nm厚的Al电极,并进行120℃热退火10 min处理.实验采用的P3HT、PC61BM和PEDOT:PSS购买于西安宝莱特光电科技有限公司,PBDT-TT-C购买于苏州纳凯光电科技有限公司.

图 1 有机光电探测器 Fig.1 Organic photodetector

器件的电流-电压(Current-voltage, J-V)曲线由Keithley 2636半导体测试系统测量.光源采用波峰分别为630 nm、530 nm和460 nm,光功率分别为0.5 mW/cm2、0.55 mW/cm2、0.7 mW/cm2的LED光源灯.光致发光谱(Photoluminescence,PL)测试用LS-45/55 fluorescence spectrometer测量.吸收光谱由岛津SHIMADZU UV-3600紫外-可见光-近红外光谱仪测量.使用VB-400椭偏仪测量薄膜厚度.薄膜的形貌由Nano Scope NS3A原子力显微镜表征.对于瞬态特性测试,器件串联输入阻抗为50 Ω的电阻,连接在100 MHz的数字示波器(TeKtronix TBS1104)上,20 MHz的任意波形发生器(AFC3252)给LED光源灯供电以产生方波脉冲光信号,光照下通过示波器直接读出光响应电压Vrp.所有测试均在室温大气环境下.

探测器的响应度R、比探测率(Detectivity,D*)、和外量子效率(EQE)的表达式分别为[6-8]

$ R=\frac{J_{\mathrm{ph}}}{P_{\mathrm{in}}}=\frac{J_{\mathrm{light}}-J_{\mathrm{dark}}}{P_{\mathrm{in}}} $ (1)
$ D^{*}=\frac{R}{\sqrt{2 e J_{\text {dark }}}} $ (2)
$ \mathrm{EQE}=1240 \frac{R}{\lambda} $ (3)

式中,JlightJdarkJph分别为光照下光电流、暗电流和光生电流,Pin为入射光光功率,e为电子电量,λ是入射光波长.

2 结果与讨论 2.1 活性层光学特性

为了研究三元混合薄膜吸收光谱的变化特性,研究者对P3HT, PC61BM和PBDT-TT-C单材料薄膜以及不同质量比的混合薄膜做吸收光谱测试,结果归一化后如图 2.

图 2 薄膜的吸收光谱 Fig.2 Absorption spectra of films

图 2(a)可知,P3HT(400~650 nm)、PBDT-TT-C(550~780 nm)和PC61BM(300~400 nm)三种材料吸收光谱范围互补,通过体异质结的方式可获得响应光谱范围覆盖可见光波长的活性层薄膜.图 2(b)显示在PBDT-TT-C质量比增多的过程中,混合薄膜在555~800 nm波段的吸收不断增强.同时发现薄膜在400~518 nm的吸收相比最初的P3HT:PC61BM活性层有所增强.

薄膜在以700 nm为中心吸收增强,其原因是红光吸收材料PBDT-TT-C的加入,导致700 nm处的本征吸收峰增强[9].薄膜在518 nm和610 nm处的吸收峰属于P3HT[10-12], 在P3HT质量比减小的情况下,薄膜在518 nm和610nm处吸收的增强,表明混合薄膜中P3HT的结晶度发生变化.为了明确薄膜形貌的变化,对图 2(b)中不同质量比的活性层薄膜进行了原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)表征,其对应薄膜的二维和三维图如图 3.

图 3 不同质量比的三元混合薄膜二维和三维AFM图 Fig.3 2D and 3D AFM images of ternary mixed films of different mass ratios

图 3二维图像可知,随着PBDT-TT-C质量比的增多,薄膜的粗糙度Rq不断增大,从最初的1.62 nm变化到3.63 nm,表明PBDT-TT-C的加入,促进P3HT的结晶.从图 3三维图像可知,在P3HT:PBDT-TT-C质量比从10:10变化到8:2的过程中,薄膜的“山丘状”体积随着PBDT-TT-C的掺入变化不大,薄膜仍维持着相对均匀的原有微观形貌.但当继续增加PBDT-TT-C质量时,“山丘状”纳米团簇变粗,数量不断减小, 薄膜的微观形貌发生了较大的变化.这表明过量的PBDT-TT-C的加入会导致薄膜形貌发生较大的变化,与文献[13]得出的结论一致.结合图 2(b),薄膜在518 nm处的吸收为P3HT的本征吸收峰,其强度取决于P3HT的质量和结晶度.在P3HT质量不断减小的情况下,结晶度增强导致518 nm处的吸收增强.薄膜在610 nm处的吸收是P3HT和PBDT-TT-C非共价键作用导致P3HT局部结晶引起的吸收峰[9-10], 由于P3HT结晶度变大,导致610 nm处的吸收增强.因此,在P3HT:PBDT-TT-C:PC61BM质量比为8:2:10时,混合薄膜在保持原有活性层微观形貌的基础上,吸收光谱范围拓宽到350~780 nm.

2.2 器件电学特性

为了研究不同质量比的三元混合活性层薄膜对器件光电特性的影响,制备了A~D四组器件,器件结构和材料能级如图 1,器件的三基色光电流密度-电压和暗电流密度-电压特性曲线如图 4.

图 4 红、绿、蓝三基色光照下和暗条件下的电流密度-电压特性曲线 Fig.4 The J-V characteristics of OPDs under the illumination of red, green, blue light and in the dark condition, respectively

图 4表明OPDs在红光光照下,随着PBDT-TT-C质量比的增多,红光电流先增大后减小,当P3HT和PBDT-TT-C质量比为8:2时,红光光电流最大,-1 V时达到2.11×10-4A/cm2.OPDs的绿光电流和蓝光电流表现出与红光电流一致的变化趋势.OPDs在暗光条件下的器件电流,器件暗电流在活性层中P3HT和PBDT-TT-C质量比为7:3时最小,在-1 V偏压下达到2.19×10-8A/cm2.实验中不同质量比的三元OPDs对应的三基色平均光响应度(R)和平均探测率(D*)如图 5,当P3HT:PBDT-TT-C:PC61BM质量比为8:2:10时,三元OPDs的电学性能最优.

图 5 不同质量比的三元OPDs的平均比探测率(D*)和平均光响应度(R) Fig.5 Average ratio detection rate (D*) and average optical responsivity (R) of ternary OPDs with different mass ratios

为了研究不同质量比的三元活性层薄膜电学特性的变化规律,制备器件结构为ITO/PEDOT:PSS/活性层/MoO3/Al的单空穴器件,通过拟合暗光条件下单极器件的J-V曲线,依据空间电荷限制电流(Space Charge Limiting Current, SCLC)模型[14],计算出不同质量比的三元活性层薄膜中空穴的迁移率.具体的空穴迁移率数据曲线如图 6,随着PBDT-TT-C质量比的增大,薄膜中空穴迁移率μh先增大后减小, 当P3HT和PBDT-TT-C质量比为8:2时,空穴迁移率μh最大,数值为9.6×10-8cm2·V-1·s-1.这是由于活性层在保持原有空穴传输通道的基础上,结晶度变大导致迁移率增大,后期继续增多PBDT-TT-C质量,薄膜空穴迁移率减小是由于薄膜形貌发生了巨大的变化,虽然结晶度增大,但薄膜中载流子的传输通道明显减小,这与文献[15]和前期AFM图表述的结果一致.

图 6 三元混合活性层中μh随P3HT:PBDT-TT- C:PC61BM质量比的变化曲线 Fig.6 Curve of μh with P3HT:PBDT-TT-C:PC61BM mass ratio in ternary mixed active layer

由于P3HT的吸收光谱与PBDT-TT-C的PL光谱在630~730 nm波段存在重叠,如图 7.猜测P3HT与PBDT-TT-C之间的相互作用导致器件蓝绿光电流增大.研究者对不同质量比的P3HT:PBDT-TT-C薄膜在525 nm激发波长下进行PL测试.如果P3HT和PBDT-TT-C之间以能量传递的方式相互作用, 那么随着PBDT-TT-C质量比的增加, P3HT的发光强度会变弱, 与此同时, PBDT-TT-C的发光强度会增强.如果P3HT与PBDT-TT-C之间是电荷转移的关系, 那么随着PBDT-TT-C质量比的增加, P3HT的发光强度减弱, 但PBDT-TT-C的发光强度不会有明显的增强[16].图 8为P3HT与PBDT-TT-C的PL测试结果,可见随着PBDT-TT-C质量比的增加, 混合薄膜中P3HT在650 nm和700 nm处的特征峰强度逐渐减弱, 在PBDT-TT-C的发光范围内观察到明显的发光增强现象.这一结果表明, P3HT和PBDT-TT-C分子间的相互作用是能量传递而非电荷转移.同时,由于荧光共振能量转移的速率常数与共晶尺寸成比例[17],由前面的AFM图像可知,当P3HT:PBDT-TT-C:PC61BM质量比从10:0:10变化到8:2:10时,混合薄膜的粗糙度Rq从1.62变化到1.89 nm,表明结晶效果增大,给体PBDT-TT-C与P3HT之间的能量传递增强,导致器件光蓝绿电流的提升,对于器件红光电流的提升是吸收增强导致的.但过量PBDT-TT-C的加入,会改变薄膜原有的微观形貌,这不仅导致异质结界面面积减小,激子的分离率较低,而且空穴收集通道断路增多,通道数减少[18],导致器件红绿蓝三基色光电流的减小.

图 7 P3HT和PBDT-TT-C薄膜的吸收光谱以及在525 nm激发光下的PL光谱 Fig.7 Absorption spectra of P3HT and PBDT-TT-C films and PL spectra at 525 nm excitation light
图 8 不同质量比的P3HT:PBDT-TT-C薄膜在525 nm激发光下的发光特性 Fig.8 PL properties of P3HT:PBDT-TT-C films with different mass ratios at 525 nm excitation

图 4可知,随着PBDT-TT-C质量比的增大,器件的暗电流不断减小.对不同质量比例的P3HT:PBDT-TT-C:PC61BM活性层薄膜做525 nm激发光下的发光光谱,结果如图 9,表明PBDT-TT-C的加入明显减小了P3HT:PC61BM体系中的复合,这为三元活性层薄膜器件对应暗电流的减小提供了充足的证据.这与文献[19]报道的采用添加组分减小原有体系中复合的结果一致.与此同时,制备了活性层中P3HT:PBDT-TT-C:PC61BM质量比为10-x:x:10的器件,x分别取0~3,取值间隔为0.5.通过拟合器件的J-V曲线,结合标准二极管方程[20], 验证了不同质量比的三元活性层薄膜串联电阻的变化规律,结果如图 10.曲线表明随着PBDT-TT-C质量比的增加,薄膜的串联电阻先减小后增大.在P3HT:PBDT-TT-C:PC61BM的质量比为8:2:10时,薄膜串联电阻最小,数值为392 Ω·cm2,这与前期迁移率和器件J-V特性的变化一致.

图 9 不同质量比例的P3HT:PBDT-TT-C:PC61BM薄膜在525 nm激发光下的PL特性 Fig.9 PL characteristics of different mass ratios of P3HT: PBDT-TT-C:PC61BM film at 525 nm excitation light
图 10 活性层中串联电阻随PBDT-TT-C质量比的变化曲线 Fig.10 Curve of series resistance in active layer with PBDT-TT-C mass ratio

探测器对光的响应时间直接决定着工作频率范围.图 11为三基色光功率分别为0.5 mW/cm2、0.55 mW/cm2、0.7 mW/cm2的光脉冲以及偏压为-1 V下,P3HT:PBDT-TT-C:PC61BM的质量比为8:2:10探测器的三基色瞬态响应曲线.其上升时间τr(幅值的10%到90%)和下降时间τf(幅值的90%到10%)分别为76、50 μs、48 μs和380 μs、316 μs、340 μs.其响应时间完全能满足图像传感器的需要[21].综合考虑器件的性能,当P3HT:PBDT-TT-C:PC61BM质量比为8:2:10时,器件的三基色光电响应特性最佳,器件在-1 V偏压下的具体参数性能如表 1.

图 11 三基色瞬态响应曲线 Fig.11 Three primary color transient response curve
表 1 特性参数 Table 1 Characteristic parameters

※最优OPDs对应的特性参数由8个独立器件的平均值获得

实验中发现OPDs对绿光的EQE出现倍增现象,其原因在于这三种材料的LUMO能级不同,在薄膜内形成多种不同的能级排列组合,其中,P3HT/PC61BM/PBDT-TT-C为电子能级陷阱之一[7],它的陷阱深度为0.35 eV,这种陷阱的能级示意如图 12(a).在光照下,由于活性层中电子能级陷阱的存在光生电子将会被陷阱俘获,陷阱俘获电子后活性层中就会形成电子积累.这些电子积累将会引起Al电极一侧空穴的积累,因此,在活性层金属电极界面处会形成电场较强的空间电荷区,导致靠近活性层金属电极界面区域活性层的能带弯曲[22], 如图 12(b)所示,Al界面功函数增大.此外,随着入射光强的增加,活性层与Al电极界面两侧区域积累电荷的增多,能带弯曲程度增大,空间电荷区将随之减薄[23](如图 12(b)虚线所示).当光照达到一定强度时,活性层与金属电极界面的势垒宽度(空间电荷区)减薄到小于等于空穴波长,在反偏电压作用下从外电路阴极注入到活性层的空穴无需越过势垒,而是通过遂穿效应穿过薄的势垒进入活性层,从而形成大的空穴注入电流,探测器将会出现光电倍增现象[24].

图 12 OPDs倍增机理分析 Fig.12 Analysis of OPDs multiplication mechanism
3 结论

本文研究了一种新型的三元有机体异质结活性层薄膜,该薄膜由P3HT, PBDT-TT-C二个给体和PC61BM一个受体组成,用于有机光电探测器显示出均衡拓宽的响应光谱范围.活性层中P3HT:PBDT-TT-C:PC61BM的质量比为8:2:10时,获得350~780 nm波长范围的全光谱均衡吸收.实验结果表明,P3HT:PC61BM活性层中适当质量比的PBDT-TT-C的掺入,在保证薄膜微观形貌的基础上,增强探测器活性层对光的吸收,P3HT和PBDT-TT-C之间的能量传递和陷阱诱导的外电路电流注入使有机光电探测器的光电流得到提升.同时,由于PBDT-TT-C的加入,促进了薄膜的结晶,减小混合薄膜中的载流子复合,降低器件的暗电流,为实现一种低偏压下宽光谱高灵敏度有机光电探测器提供了理论依据和制备方法,促进了OPDs在实际生活中的应用.

参考文献
[1]
JANSENVAN V, ARMIN A, PANDEY AK. Organicphotodiodes:The future of full color detection and image sensing[J]. Advanced Materials, 2016, 28(24): 4766-4802. DOI:10.1002/adma.201505405
[2]
NAM M, CHA M, LEE H H, et al. Long-term efficient organic photovoltaics based on quaternary bulk heterojunctions[J]. Nature Communications, 2017, 8: 14068. DOI:10.1038/ncomms14068
[3]
MA Xiao-ling, GAO Wei, YU Jiang-sheng, et al. Ternary nonfullerene polymer solar cells with efficiency >13.7% by integrating the advantages of materials and two binary cells[J]. Energy & Environmental Science, 2016, 11(8): 2134-2141.
[4]
SHIN H, KIM J, LEE C. Ternary bulk heterojunction for wide spectral range organic photodetectors[J]. Journal of the Korean Physical Society, 2017, 71(4): 196-202. DOI:10.3938/jkps.71.196
[5]
ZARFA Q, AHMAD Z. Dual donor bulk-heterojunction to realize a quick and more sensitive organic visible photodector[J]. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2018, 29(13): 11144-11150. DOI:10.1007/s10854-018-9198-6
[6]
NIE Ri-ming, ZHAO Ze-jia, DENG Xian-yu. Roles of electrode interface on the performance of organic photodetectors[J]. Synthetic Metals, 2017, 227: 163-169. DOI:10.1016/j.synthmet.2017.03.010
[7]
LI Ling-liang, ZHANG Fu-jun, WANG Wen-bin, et al. Trap-assisted photomultiplication polymer photodetectors obtaining an external quantum efficiency of 37500%[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2015, 7(10): 5890-5897.
[8]
WANG Yue, ZHU Li-jie, HU Yu-feng, et al. High sensitivity and fast response solution processed polymer photodetectors with polyethylenimine ethoxylated (PEIE) modified ITO electrode[J]. Optics Express, 2017, 25(7): 7719-7729. DOI:10.1364/OE.25.007719
[9]
ZHANG Shao-qing, YE Long, HOU Jian-hui. Breaking the 10% efficiency barrier in organic photovoltaics: morphology and device optimization of well-known PBDTTT polymers[J]. Advanced Energy Materials, 2016, 6(11): 1502529. DOI:10.1002/aenm.201502529
[10]
SHIN H, KIM J, LEE C. Ternary bulk heterojunction for wide spectral range organic photodetectors[J]. Journal of the Korean Physical Society, 2017, 71(4): 196-202. DOI:10.3938/jkps.71.196
[11]
JAVIER A A, BLAU W J. Enhanced device performance using different carbon nanotube types in polymer photovoltaic devices[J]. Carbon, 2008, 46(15): 2067-2075. DOI:10.1016/j.carbon.2008.08.027
[12]
BHATIA R, KUMAR L. Functionalized carbon nanotube doping of P3HT:PCBM photovoltaic devices for enhancing short circuit current and efficiency[J]. Journal of Saudi Chemical Society, 2016, 21(3): 366-376.
[13]
WANG Xue-jiao, XU Wei-juan, WANG Jian-jun, et al. Comparative investigation of binary and ternary donor-acceptor conjugated polymer for photovoltaic application[J]. Material Sciences, 2018, 8(1): 1-10. DOI:10.12677/MS.2018.81001
[14]
NAM S, SEO J, HAN H, et al. Efficient deep red light-sensing all-polymer phototransistors with p-type/n-type conjugated polymer bulk heterojunction layers[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2017, 9(17): 14983-14989.
[15]
WRI G D, WANG Si-yi, RENSHHAW K, et al. Solution-processed squaraine bulk heterojunction photovoltaic cells[J]. Acs Nano, 2010, 4(4): 1927-34. DOI:10.1021/nn100195j
[16]
LU LY, XU T, et al. Ternary blend polymer solar cells with enhanced power conversion efficiency[J]. Nature Photonics, 2014, 8(9): 716-722. DOI:10.1038/nphoton.2014.172
[17]
LU L, CHEN W, XU T, et al. High-performance ternary blend polymer solar cells involving both energy transfer and hole relay processes[J]. Nature Communications, 2015, 6: 7327. DOI:10.1038/ncomms8327
[18]
YONG J C, LEE J Y, CHIN B D, et al. Polymer bulk heterojunction photovoltaics employing a squaraine donor additive[J]. Organic Electronics, 2013, 14(4): 1081-1085.
[19]
ZHANG D, LIU C, LI K, et al. Trapped-electron-induced hole injection in perovskite photodetector with controllable gain[J]. Advanced Optical Materials, 2018, 6(4): 1701189. DOI:10.1002/adom.201701189
[20]
YONG J C, LEE J Y, CHIN B D, et al. Polymer bulk heterojunction photovoltaics employing a squaraine donor additive[J]. Organic Electronics, 2013, 14(4): 1081-1085.
[21]
NIE R, DENG X, FENG L, et al. Highly sensitive and broadband organic photodetectors with fast speed gain and large linear dynamic range at low forward bias[J]. Small, 2017, 13(24): 1603260. DOI:10.1002/smll.201603260
[22]
GAO Y L. Surface analytical studies of interfaces in organic semiconductor devices[J]. Materials Science & Engineering Reports, 2010, 68(3): 39-87.
[23]
WANG Y, ZHU L, HU Y, et al. High sensitivity and fast response solution processed polymer photodetectors with polyethylenimine ethoxylated (PEIE) modified ITO electrode[J]. Optics Express, 2017, 25(7): 7719. DOI:10.1364/OE.25.007719
[24]
CHEN F C, CHIEN S C, CIOUS G L. Highly sensitive, low-voltage, organic photomultiple photodetectors exhibiting broadband response[J]. Applied Physics Letters, 2010, 97(10): 195.