Células solares de película gruesa de alto rendimiento de todo polímero habilitadas por un proceso de recubrimiento...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Productos electrónicos orgánicos
• Energía renovable

Sus antecedentes:

• Las capas activas gruesas (> 300 nm) son cruciales para la producción industrial de células solares orgánicas (OSC).
• El logro de una alta eficiencia en OSC de película gruesa, especialmente los tipos de todo polímero, sigue siendo un desafío importante.
• Los OSC de todo polímero ofrecen una mayor estabilidad, lo que los hace atractivos para la comercialización.

Objetivo del estudio:

• Introducir un método sencillo y eficaz para manipular la morfología de la película de heterounión a granel (BHJ) en OSC de película gruesa totalmente polimérica.
• Para abordar los desafíos de fabricación que obstaculizan la ampliación industrial de las células solares de película gruesa totalmente polimérica.
• Mejorar el rendimiento y la fabricabilidad de las células solares orgánicas de polímeros estables.

Principales métodos:

• Aplicación de un campo de corriente continua (CC) durante el proceso de recubrimiento de cuchillas de OSC de todo polímero.
• Manipulación de la morfología de la película de heterounión a granel (BHJ) para lograr una distribución vertical de la fase.
• Fabricación de células solares orgánicas de película gruesa (de > 300 nm) utilizando una técnica de campo de corriente continua sin contacto.

Principales resultados:

• Se logró una distribución de fase vertical favorable en las películas BHJ.
• Se redujo efectivamente el umbral de percolación de electrones.
• Se registró una eficiencia de conversión de energía sobresaliente del 17,59% para los dispositivos de película gruesa totalmente de polímero fabricados por recubrimiento de cuchillas, estableciendo un nuevo punto de referencia.
• El método de campo de CC demostró una mejora significativa en el rendimiento general del dispositivo.

Conclusiones:

• El método de campo de corriente continua sin contacto es una estrategia viable para optimizar la morfología de la película gruesa en OSCs de todos los polímeros.
• Este enfoque mejora efectivamente el rendimiento de los dispositivos y aborda los principales desafíos de fabricación para la producción industrial.
• El estudio contribuye al avance de la industrialización de las células solares orgánicas mediante la mejora de la fabricabilidad de dispositivos de película gruesa estables y de alta eficiencia.