对于低电压损失非烯有机太阳能电池的真空存储供体
Pascal Kaienburg1, Helen Bristow2, Anna Jungbluth1
1Clarendon Laboratory, Department of Physics, University of Oxford, Oxford OX1 3PU, U.K.
ACS applied materials & interfaces
|June 22, 2023
概括
使用非富勒烯受体 (NFAs) 的高效有机光伏 (OPV) 现在可以通过真空热蒸发 (VTE) 实现. 将NFA与VTE供体配对显著减少电压损失,为商业化铺平道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 非富勒烯受体 (NFAs) 已经推动有机光伏 (OPVs) 在实验室环境中达到超过19%的功率转换效率.
- 高效的NFAs目前仅限于溶液加工混合物,阻碍了商业化.
- 真空热蒸发 (VTE) 是工业OPV生产的首选方法,因为它具有可扩展性.
研究的目的:
- 调查NFA在VTE处理的OPV中的性能.
- 评估基准NFA Y6与蒸发的供体材料的兼容性.
- 为了评估使用NFA的VTE OPV中的电压损失,与传统的富勒烯接受器相比.
主要方法:
- 制造双层 (平面异质连接) 有机光伏设备.
- 基准NFA Y6与三种不同的真空热蒸发的供体材料的组合.
- 设备性能,特别是电压损失的比较,与使用富勒C60作为接受器的设备进行比较.
主要成果:
- 与烯C60.0相比,在将VTE供体与NFA Y6配对时,电压损失 (数百毫伏) 显著减少.
- 蒸发的小分子供体与NFAs配对时,具有类似于溶液处理的供体聚合物的电压损失特征.
- 在VTE加工的OPV中使用NFAs的可行性示范.
结论:
- 对于基于VTE的OPV来说,NFA具有巨大的潜力,为高效率和商业可行性提供了一条道路.
- 这项研究强调了开发适用于VTE处理的较小,可蒸发的NFA化合物的必要性.
- 可蒸发的NFA可以弥合实验室效率和OPV工业生产标准之间的差距.
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