18.6%效率 全聚合物太阳能电池由基于[1,2-d:4,5-d']比斯提亚的宽带间隔聚合物捐赠器启用
Peixi Wu1, Yuwei Duan2, Yinfeng Li1
1School of Chemical Engineering and State Key Laboratory of Polymer Materials Engineering, Sichuan University, Chengdu, 610065, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|September 28, 2023
概括
研究人员开发了一种新的宽带隙聚合物供体,PBBTz-Cl,用于全聚合物太阳能电池 (全PSC). 这一进步导致三元混合全PSC的功率转换效率达到创纪录的18.60%.
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:
- 宽带差聚合物捐赠者的有限选择阻碍了全聚合物太阳能电池 (全PSC) 的发展.
- 宽带隙聚合物对于所有PSC中高效的激子解离和电荷传输至关重要.
研究的目的:
- 为所有PSC设计和合成一种新的宽带隙聚合物供体.
- 研究新聚合物在二元和三元混合太阳能电池中的性能.
- 在所有PSC中提高功率转换效率 (PCE).
主要方法:
- 合成一种新的宽带间隔聚合物,PBBTz-Cl,结合了比斯蒂亚和佐迪烯单元.
- 使用PBBTz-Cl作为电子捐赠体制造全聚合物太阳能电池.
- 材料特性 (带隙,能量水平,形态,结晶性) 和设备性能 (PCE) 的表征.
主要成果:
- PBBTz-Cl具有广泛的带隙,深度的能量水平,强烈的吸收能力和良好的结晶性.
- 二元混合装置 (PBBTz-Cl:PY-IT) 实现了17.15%的PCE,形态良好.
- 三级混合装置 (PBBTz-Cl:PY-IT:BTP-2T2F) 显示吸收和形态改善,达到18.60%的PCE.
结论:
- 新型 PBBTz-Cl 聚合物是高性能全PSC的有前途的捐赠材料.
- 三元混合策略有效地优化了形态,扩大了吸收,从而提高了记录效率.
- 这项工作解决了所有PSC研究中有限的宽带隙聚合物捐赠者的瓶.
