通过能量水平控制,增强基于二甲基烯酸的聚合物太阳能电池中的光电流
Weiwei Li1, W S Christian Roelofs, Martijn M Wienk
1Molecular Materials and Nanosystems, Eindhoven University of Technology, P.O. Box 513, 5600 MB Eindhoven, The Netherlands.
Journal of the American Chemical Society
|July 21, 2012
概括
太阳能电池的新型基于二甲基 (DPP) 的聚合物可达到超过16 mA cm(-2) 的短路电流密度. 这些先进的材料展示了提高效率,推动了聚合物太阳能电池性能的边界.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 在聚合物太阳能电池中的小带间隙应用中,基于二甲 (DPP) 的聚合物至关重要.
- 目前光流生成的局限性阻碍了现有的DPP基聚合物的性能.
- 扩展的 π 结合段是改善电荷生成动态的关键.
研究的目的:
- 设计和合成基于DPP的新型小带间隙聚合物.
- 增强用于充电生成的免费能源,以克服光电极限.
- 提高聚合物太阳能电池的外部和内部量子效率.
主要方法:
- 苏苏基和斯蒂尔聚合技术用于聚合物合成.
- 新的聚合物具有交替的DPP单元和扩展的芳香型π结合细分.
- 优化的聚合物太阳能电池使用[70]PCBM作为电子接受器进行制造.
主要成果:
- 合成的DPP聚合物实现了短路电流密度超过16 mA cm(-2).
- 在模拟太阳光下,功率转换效率达到5.8%.
- 与之前的DPP基聚合物相比,观察到显著增强的外部和内部量子效率.
结论:
- 基于DPP的新型聚合物显示出对推进聚合物太阳能电池技术的重大前景.
- 确定了量子效率和光子能量损失之间的经验关系,突出了当前的局限性.
- 对减轻光子能量损失的进一步研究对于未来的效率增长至关重要.
