全聚合物太阳能电池的效率为3.3%,基于纳乙烯二胺-二烯共聚合物接受器
Taeshik Earmme1, Ye-Jin Hwang, Nishit M Murari
1Department of Chemical Engineering and Department of Chemistry, University of Washington , Seattle, Washington 98195-1750, United States.
Journal of the American Chemical Society
|October 3, 2013
概括
研究人员开发了新的全聚合物太阳能电池,使用纳二胺 (NDI) 共聚合物作为电子接受器. 这一突破实现了创纪录的3.3%的功率转换效率,推进了聚合物太阳能电池技术.
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:
- 接受器 (n型) 聚合物的局限性阻碍了聚合物/聚合物批量异质连接 (BHJ) 太阳能电池的效率.
- 开发高效的电子接受器对于提高全聚合物太阳能电池性能至关重要.
研究的目的:
- 评估纳夫他林二胺 (NDI) 共聚物作为 BHJ 太阳能电池中的电子受体.
- 研究全聚合物太阳能电池在高功率转换效率方面的潜力.
主要方法:
- 使用三个NDI共聚合物作为接受器制造和表征BHJ太阳能电池.
- 基于PNDIS-HD接受器和PSEHTT供体的设备的性能评估.
- 分析光伏参数,包括功率转换效率,短路电流密度和外部量子效率.
主要成果:
- 全聚合物太阳能电池使用NDI-烯共聚物 (PNDIS-HD) 接受器实现了创纪录的3.3%的功率转换效率.
- PNDIS-HD/PSEHTT设备展示了全聚合物太阳能电池中报告的最高短路电流密度 (7.78 mA/cm2) 和外部量子效率 (47%).
- 性能与使用基准[6,6]-Phenyl-C61-butyric acid甲基 (PC60BM) 接受器的设备相似.
结论:
- NDI共聚合物,特别是PNDIS-HD,是高性能全聚合物BHJ太阳能电池的有效电子受体.
- PNDIS-HD的板状晶体形态促进了平衡的电荷传输,有助于卓越的光伏性能.
- 这项研究为聚合物/聚合物太阳能电池的效率建立了新的基准.
