Nanoarrayed Cu2O/CuSCN HTLs for High-Efficiency Organic Solar Cells

Bulletin of the Karaganda University Physics Series, 2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.31489/2026ph3/6-14
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Organic solar cells (OSCs) offer a promising low-cost and flexible alternative to conventional photovoltaic technologies; however, their performance remains limited by inefficient charge transport and carrier recombination losses. In this work, we present a novel nanoarrayed hole-transport layer (HTL) based on Cu₂ O/CuSCN heterostructures fabricated via a two-step electrodeposition process. Vertically aligned Cu₂O nanocrystals were grown on CuSCN films, forming a nanostructured charge-extraction framework with enhanced interfacial contact and potentially reduced carrier transport distances. The morphology and properties of the films were systematically tuned by controlling the electrochemical parameters, enabling the formation of well-defined nanoarchitectures. Photoelectrochemical measurements revealed enhanced interfacial photocurrent and improved charge-extraction characteristics of the composite structures compared with the corresponding single-layer films. When integrated into PTB7-th:PCBM-based OSCs, the nanoarrayed HTL substantially improved device performance, increasing the open-circuit voltage from 0.62 to 0.84 V, the shortcircuit current density from 7.99 to 11.8 mA cm⁻ ², and the power conversion efficiency from 2.76% to 5.59%. These improvements are attributed to more efficient charge collection and suppressed recombination enabled by the nanoarray architecture. This study demonstrates a low-temperature electrodeposition strategyfor engineering advanced HTLs and highlights the potential of nanoarrayed Cu₂O/CuSCN heterostructures for future organic and hybrid photovoltaic devices.