基于含有氨酸的二胺受体的高性能溶液加工非烯有机太阳能电池
Dong Meng1,2,3, Dan Sun1,2,3, Chengmei Zhong4,5
1Heeger Beijing Research and Development Center, School of Chemistry and Environment, Beihang University , Beijing 100191, PR China.
Journal of the American Chemical Society
|December 15, 2015
概括
研究人员开发了一种新的非富勒因受体SdiPBI-Se,用于有机太阳能电池. 这种材料实现了高功率转换效率 (PCE) 和填充因子 (FF),为未来的太阳能电池技术带来了希望.
科学领域:
- 材料科学
- 有机电子
- 太阳能发电
背景情况:
- 非富勒受体 (NFAs) 正在成为有机太阳能电池中富勒衍生物的有希望的替代品.
- 与基于富勒的系统相比,目前的NFA通常具有较低的功率转换效率 (PCE) 和填充因子 (FF).
- 解决这些局限性对于推进NFA技术至关重要.
研究的目的:
- 引入一种基于二胺 (PBI) 的新型非烯受体SdiPBI-Se,其中包含原子.
- 使用SdiPBI-Se作为接受器与宽带间隙聚合物供体 (PDBT-T1) 调查有机太阳能电池的光伏性能.
- 了解这些新型NFA系统的性能提升的因素.
主要方法:
- 一种含有的新型二衍生物 (SdiPBI-Se) 的合成.
- 使用溶液处理的PDBT-T1:SdiPBI-Se活性层制造大量的异质连接有机太阳能电池.
- 光伏性能的表征,包括功率转换效率 (PCE) 和填充因子 (FF).
- 分析PDBT-T1:SdiPBI-Se混合膜的电荷生成,传输和光子吸收特性.
主要成果:
- 在溶液加工的有机太阳能电池中达到8.4%的高PCE.
- 获得了70.2%的空前高填充系数 (FF).
- 高性能归因于高效的光子吸收,平衡的电荷载体移动性和超快的电荷生成.
- 新的SdiPBI-Se接受器显示了有机光伏的巨大潜力.
结论:
- 开发的SdiPBI-Se非富勒因受体显示出高性能有机太阳能电池的巨大潜力.
- 将纳入核是提高NFA性能的一种可行的策略.
- NFA有可能与传统的基于烯的有机太阳能电池相匹配或超过其性能.


