高效聚合物太阳能电池通过将氨基功能化结合金属聚合物作为阴极间层的结合而成
Shengjian Liu1, Kai Zhang, Junming Lu
1Institute of Polymer Optoelectronic Materials and Devices, State Key Laboratory of Luminescent Materials and Devices, South China University of Technology , Guangzhou 510640, P. R. China.
Journal of the American Chemical Society
|October 4, 2013
概括
一种新的氨基功能化合金属聚合物,PFEN-Hg,提高了反转聚合物太阳能电池的性能. 设备实现了超过9%的功率转换效率,由于独特的Hg-Hg相互作用,证明了更好的稳定性和更广泛的薄膜厚度耐受性.
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 太阳能光伏发电
背景情况:
- 倒置聚合物太阳能电池 (PSC) 需要高效的阴极间层来优化电荷提取和设备稳定性.
- 现有的正极材料在性能提升和大规模应用的可加工性方面经常面临局限性.
研究的目的:
- 开发和研究一种新的氨基功能化结合金属聚合物,PFEN-Hg,作为倒置PSC的阴极中间层.
- 评估PFEN-Hg对逆转PSC的功率转换效率 (PCE) 和运行稳定性的影响.
主要方法:
- 合成氨基功能化结合金属聚合物PFEN-Hg.
- 使用PFEN-Hg作为阴极中间层制造反转PSC.
- 设备性能的表征,包括PCE,填充因子和开放电路电压.
- 分析受Hg-Hg相互作用和π-π堆叠影响的膜形态和界面特性.
主要成果:
- 使用PFEN-Hg的倒置PSC实现了明显提高的功率转换效率,超过9%.
- 在更广泛的薄膜厚度范围内,PFEN-Hg中间层展示了增强的设备性能.
- 在PFEN-Hg层内改进的π-π堆叠和Hg-Hg相互作用有助于设备的稳定性和效率.
结论:
- 开发的PFEN-Hg金属聚合物作为反转PSC的高效阴极介层.
- PFEN-Hg为推进有机太阳能电池技术的性能和可加工性提供了一个有希望的途径.
- 在PFEN-Hg中独特的分子间相互作用是实现高效率和强大的设备特征的关键.
