在可处理溶液的三层p-i-n有机光伏设备中,在散装异质连接中的柱状结构使用了四二氨酸前体和甲[60]富勒

科学领域:

• 有机电子学有机电子学
• 材料科学是一种材料科学.
• 太阳能光伏发电是如何实现的

背景情况:

• 可溶液加工的有机材料对于具有成本效益的太阳能电池制造至关重要.
• 四二 (BP) 和富勒烯衍生物是光伏应用的有希望的有机半导体.
• 在有机太阳能电池中实现明确的批量异质连接结构是优化电荷分离和传输的关键.

研究的目的:

• 为有机光伏 (OPV) 设备开发一种可处理解决方案的新型制造协议.
• 为了研究四松氨酸 (BP) 和双甲 (dimethylphenylsilylmethyl) [60]富勒烯 (SIMEF) 活性层的自我组装和形态.
• 使用开发的协议制造和表征三层p-i-n OPV设备.

主要方法:

• 从溶液中合成并加工了一种可溶性四松氨酸 (BP) 前体和二甲二甲四甲) [60]富勒 (SIMEF).
• 使用旋转涂层技术制造了一个三层p-i-n设备架构.
• 分析了大量异质连接活性层的形态,重点是BP的垂直结晶.
• 在标准照明条件下,对光伏性能进行了鉴定.

主要成果:

• 成功建立了三层p-i-n光伏设备的新型解决方案可处理的制造协议.
• 活性层表现出一个明确的批量异质连接结构,垂直导向的柱状BP晶体从p层中生长.
• 制造的设备实现了5.2%的功率转换效率 (PCE).
• 设备的关键参数包括0.75V的开放电路电压 (VOC),10.5mA/cm2的短路电流密度 (JSC) 和0.65的填充系数 (FF).

结论:

• 开发的解决方案可处理协议使有机光伏设备中能够创建有序的批量异质连接形态.
• 四二氨酸供体材料的垂直晶体生长对器件性能有显著的贡献.
• 实现的5.2%PCE证明了这种方法在高效和可扩展的有机太阳能电池制造方面的潜力.