溶液处理和高性能有机太阳能电池使用小分子与二甲单元
Jiaoyan Zhou1, Yi Zuo, Xiangjian Wan
1Key Laboratory for Functional Polymer Materials and Centre for Nanoscale Science and Technology, Institute of Polymer Chemistry, College of Chemistry, Nankai University, Tianjin 300071, China.
Journal of the American Chemical Society
|May 25, 2013
概括
基于子[1,2-b:4,5-b']二硫单元的新有机小分子在有机光伏设备中实现了高功率转换效率 (PCE). 这些材料为溶液加工太阳能电池提供了更好的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 有机光伏设备 (OPV) 是可再生能源研究的一个有前途的领域.
- 开发高效和稳定的材料对于推进OPV技术至关重要.
- 小分子在批量异质连接太阳能电池的可加工性和可调性方面具有优势.
研究的目的:
- 设计和合成新型的小分子,用于溶液处理的大型异质连接太阳能电池.
- 研究基于[1,2-b:4,5-b\]二硫 (BDT) 的材料的结构-性质关系.
- 在有机光伏设备中实现高功率转换效率 (PCE).
主要方法:
- 三种新型小分子的合成:DR3TBDTT,DR3TBDTT-HD和DR3TBD2T,其中包括一个BDT核心.
- 使用这些小分子作为捐赠物和PC71BM作为接受物制造大量的异质连接有机光伏设备.
- 在标准AM 1.5G太阳辐射 (100mW cm(-2)) 下对OPV的性能表征.
主要成果:
- 实现了基于DR3TBDTT的设备的8.12%的功率转换效率 (PCE) (获得了7.61%的认证) 和基于DR3TBDT2T的设备的8.02%.
- 改善的PCE被归因于增强的短路电流密度.
- 保持了高开放电路电压和填充系数,表明有效的电荷生成和传输.
结论:
- 设计的基于BDT的小分子是高性能有机光伏设备的有效材料.
- 结合小分子和聚合物的优势的战略导致了设备效率的提高.
- 这些发现有助于开发高效且可溶液加工的有机太阳能电池.
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