用于高性能有机太阳能电池的低Urbach能量异环电子受体
Zhenzhen Zhang1,2, Yawen Li1, Guilong Cai3
1Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, CAS Key Laboratory of Organic Solids, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China.
Journal of the American Chemical Society
|October 21, 2020
概括
研究人员使用替代剂减少有机太阳能电池 (OSC) 的Urbach能量. 这一突破实现了高性能有机光伏材料的最低Urbach能量,使OSC效率达到创纪录的17.7%.
科学领域:
- 材料科学
- 有机电子
- 太阳能发电
背景情况:
- 有机光伏 (OPV) 材料通常具有较高的Urbach能量 (25-50 meV).
- 与无机半导体相比,OPV中的高Urbach能量限制了设备的效率.
- 减少Urbach能量对于提高有机太阳能电池 (OSC) 的性能至关重要.
研究的目的:
- 开发一种简单的方法来减少有机光伏材料中的Urbach能量.
- 研究替代对材料性能和设备效率的影响.
- 在高性能有机半导体中建立一个新的低Urbach能量基准.
主要方法:
- 在有机光伏材料中引入替代.
- 合成和表征替代材料 (Y6Se).
- 使用新材料制造和测试有机太阳能电池 (OSC).
主要成果:
- 对Y6Se实现了显著降低的20.4 meV的乌尔巴赫能量.
- 这是高性能有机光伏材料中报告的最低值.
- 基于Y6Se的OSC显示功率转换效率为17.7%.
结论:
- 替代是降低有机光伏材料Urbach能量的有效策略.
- 实现的低Urbach能量接近无机半导体的能量.
- 创纪录的17.7%的效率突显了Y6Se在下一代有机太阳能电池中的潜力.
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