基于非富勒受体的散装异质连接有机太阳能电池,效率超过7
Dan Sun1,2, Dong Meng1,2, Yunhao Cai3,4
1Beijing National Laboratory for Molecular Science, Key Laboratory of Organic Solids, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences , Beijing 100190, P. R. China.
Journal of the American Chemical Society
|August 18, 2015
概括
一种新的烯二氧化物 (PBI) 双相受体SdiPBI-S在有机太阳能电池中实现了7.16%的功率转换效率. 这表明基于PBI的材料是提高非富勒散热电池性能的一个有希望的途径.
科学领域:
- 材料科学
- 有机电子
- 太阳能发电
背景情况:
- 有机太阳能电池 (OSC) 为基于的光伏提供了低成本的替代方案.
- 开发高效的非富勒烯受体材料对于推进OSC技术至关重要.
- 由于其可调节的电子特性,二胺 (PBI) 衍生物是接受器材料的有希望的候选物.
研究的目的:
- 合成和描述一种基于二聚乙烯 (PBI) 的新型受体材料SdiPBI-S.
- 评估使用SdiPBI-S作为接受器的大型异质连接 (BHJ) 太阳能电池的光伏性能.
- 研究影响基于PBI的BHJ太阳能电池性能的结构性质关系.
主要方法:
- 合成SdiPBI-S受体材料
- 使用SdiPBI-S和PDBT-T1制造BHJ有机太阳能电池
- 光伏性能的表征,包括功率转换效率 (PCE),开路电压 (Voc),短路电流密度 (Jsc) 和填充系数 (FF).
- 对膜形态和电荷传输特性进行分析.
主要成果:
- 开发的SdiPBI-S受体材料使BHJ太阳能电池具有7.16%的高PCE.
- 太阳能电池显示出极好的光伏参数:Voc为0.90V,Jsc为11.98mA/cm2和FF为66.1%.
- 在BHJ膜中观察到有利的相隔和平衡的载体移动性,这有助于高性能.
结论:
- 新型PBI二极管SdiPBI-S是BHJ有机太阳能电池的高效接收材料.
- 基于PBI的微调材料为提高非富勒烯BHJ有机太阳能电池的效率提供了一个可行的策略.
- 取得的成绩证明了SdiPBI-S在下一代有机光伏应用中的潜力.
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