在聚合物:非富勒烯接收器有机太阳能电池中,与材料能量相对应的电荷转移状态寿命
Yifan Dong1, Hyojung Cha2, Helen L Bristow3
1Department of Chemistry and Centre for Processable Electronics, Imperial College London, London, W12 0BZ, United Kingdom.
Journal of the American Chemical Society
|April 23, 2021
概括
通过最大限度地减少激电和电荷转移 (CT) 状态之间的偏移,减少有机太阳能电池的能量损失导致CT状态寿命更短. 这一发现对于提高聚合物:非富勒烯接受器器件的功率转换效率至关重要.
科学领域:
- 材料科学
- 太阳能发电
- 有机电子
背景情况:
- 有机太阳能电池是一种有前途的可再生能源技术.
- 减少聚合物:非富勒烯接受器 (NFA) 混合物的能量损失是提高功率转换效率的关键.
- 激子和电荷转移 (CT) 状态之间的能量偏移显著影响能量损失 (Eg/q - VOC).
研究的目的:
- 研究聚合物:NFA混合物的能量损失和电荷转移 (CT) 状态寿命之间的关系.
- 了解低带隙OSC中能量损失背后的光物理机制.
- 确定进一步提高职业安全绩效的战略.
主要方法:
- 使用过渡吸收光谱测量CT状态寿命.
- 研究了一系列具有不同能量偏移的聚合物:NFA混合物.
- 对CT状态动态的能量差距依赖性的分析.
主要成果:
- 发现CT状态的生命周期表现出反向的能量差距依赖性.
- 降低能量损失与CT状态寿命的减少相关.
- 观察到的行为归因于CT状态和单子激子之间的混合增加.
结论:
- 在激发和CT状态之间实现最小的能量偏移可以减少能量损失,但可以缩短CT状态的寿命.
- 在CT状态和单子激子之间增加的杂交有助于更快的衰变途径.
- 优化激发和CT状态的寿命对于提高OSC效率至关重要.
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