双烯胺:为高性能全聚合物太阳能电池提供高电子流动性的聚合物受体
Suxiang Ma1, Bangbang Li1, Shaokuan Gong2
1Department of Materials Science and Engineering, Southern University of Science and Technology (SUSTech), Shenzhen, Guangdong 518055, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|July 18, 2023
概括
研究人员开发了新的聚合物接受器,用于高效的全聚合物太阳能电池 (全PSC). 一种新型接受器-接受器 (A-A) 聚合物实现了17.77%的功率转换效率,克服了太阳能电池技术的关键局限性.
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:
- 高效的全聚合物太阳能电池 (全PSC) 是由于缺乏具有高电子流动性的窄带间隙聚合物受体而受到阻碍.
- 开发先进的聚合物接受器对于提高所有PSC的性能和克服当前的局限性至关重要.
研究的目的:
- 合成一种新型的隔离电子缺陷比塞伦胺胺单体 (BSeI-Tin),用于制造高性能受体-受体 (A-A) 类型的聚合物受体.
- 在所有PSC中研究来自BSEI-Tin的AA型聚合物的特性和性能.
主要方法:
- 合成一种高纯度和高反应率的离化缺电子比塞伦胺胺单体 (BSeI-Tin).
- BSeI-Tin与二化单体 (Y5-Br) 的共聚合,形成A-A型聚合物PY5-BSeI.
- 使用合成的PY5-BSeI聚合物制造全聚合物太阳能电池 (全PSC) 的制造和表征.
主要成果:
- 与其捐赠-接受对应物相比,A-A聚合物PY5-BSeI具有更高的分子量,更窄的带间隙,更深的边界分子轨道水平,以及增强的电子流动性.
- 基于PY5-BSeI的全PSC实现了17.77%的显著功率转换效率,具有高短路电流 (24.93 mA cm−2) 和填充因子 (75.83%).
- 这种效率远远超过了基于PY5-BSe聚合物的设备的10.70%效率.
结论:
- 双二胺 (BSeI) 被确定为所有PSC中高性能聚合物受体的有希望的构建模块.
- 电子缺陷构件的化为开发A-A型聚合物提供了一种有效的策略,用于先进的全聚合物太阳能电池和其他有机电子应用.
