三级有机太阳能电池的功率转换效率接近15%,通过精心选择第三个组件
Meijia Chang1, Chenyang Zhang2, Na Li1
1School of Environmental Engineering and Chemistry, Luoyang Institute of Science and Technology, Luoyang, 4710023, China.
Macromolecular rapid communications
|August 3, 2023
概括
在三元有机太阳能电池中添加替代的非富勒烯受体显著提高了性能. F-2Cl 接受器显示为高效率有机太阳能电池最有前途.
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:
- 具有中度带隙的非富勒烯受体 (NFAs) 是三元有机太阳能电池 (OSC) 的关键组成部分.
- 三元系统通过将第三个组件纳入二元混合物来提高性能.
研究的目的:
- 研究 (Cl) 原子替代对F系列NFAs末端组的影响.
- 评估这些修改后的NFAs作为PM6:BDT-Br基础的三元OSC中的第三个成分的影响.
主要方法:
- F-H,F-Cl和F-2Cl受体的合成和表征.
- 二元和三元OSC的制造和性能测试.
- 混合膜的形态分析. 混合膜的形态分析.
主要成果:
- F-Cl和F-2Cl受体改善了混合膜形态,导致有序包装和高晶度.
- 使用F-Cl和F-2Cl的三级OSC实现了分别为13.89%和14.67%的功率转换效率 (PCE).
- F-H接受器的兼容性很差,导致其三元器件的PCE降低了10.79%.
结论:
- 具有中等带间的F系列NFA是高性能三元OSC的有效第三组件.
- 增加末端组的替代,特别是在F-2Cl中,提高了设备的性能.
- 这些发现表明F系列接受器在OSC的其他二进制系统中具有广泛的适用性.
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