对高效非融合式基于接收器的有机光伏电池进行形态控制
Yang Xiao1,2, Huifeng Yao1,3, Zhihao Chen1
1State Key Laboratory of Polymer Physics and Chemistry, Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, CAS Research/Education Center for Excellence in Molecular Sciences, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100190, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|September 27, 2023
概括
选择合适的聚合物供体是高性能有机光伏 (OPV) 电池使用非融合电子接受器的关键. 这改善了混合物形态,导致更好的功率转换效率 (PCE) 和填充因子 (FF).
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:
- 非化电子接受器为有机光伏电池 (OPV) 提供了成本优势.
- 控制混合物形态是具有挑战性的,因为非融合接受器的分子灵活性.
- 了解捐赠者-接受者相互作用对于优化OPV性能至关重要.
研究的目的:
- 研究聚合物供体选择对非融合受体基OPV细胞中的混合物形态的影响.
- 为了将混合物形态与设备性能相关联,特别是功率转换效率 (PCE) 和填充因子 (FF).
- 设计和评估一种含有的新型非化受体 (ASe-5).
主要方法:
- 使用两个聚合物捐赠体 (PBDB-TF,PBQx-TF) 和一个非化受体 (ASe-5) 制造OPV设备.
- 混合膜的形态分析,以评估可混合性和相位分离.
- 用于测量PCE,FF,电荷转移和重组动态的设备表征.
主要成果:
- 与PBDB-TF相比,PBQx-TF与ASe-5的混合率较低,导致相位分离更明显.
- PBQx-TF:ASe-5混合物显示了增强的预聚合和早期的聚合物网络形成.
- 由于更快的电荷转移和抑制的重组,PBQx-TF:ASe-5设备实现了14.7%的更高PCE和0.744的FF.
结论:
- 捐赠者选择显著影响混合物形态和OPV设备性能.
- PBQx-TF是ASe-5接受器更适合的捐赠者,从而提高了设备的效率.
- 通过战略性供体选择优化形态对于推进非融合受体OPV技术至关重要.
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