通过少量高效吸光聚合物PSEHTT作为第三组件材料的第三级有机太阳能电池
Han Zhang1, Songrui Jia2,3,4, Zhiyong Liu1,5,6
1Institute of Physics and Electronic Information, Yunnan Normal University, Kunming 650500, China.
Molecules (Basel, Switzerland)
|October 14, 2023
概括
研究人员通过向PM6:L8-BO混合物添加PSEHTT来增强有机太阳能电池 (OSC). 这通过提高短路电流密度和开路电压来提高功率转换效率 (PCE).
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:
- 有机太阳能电池 (OSC) 为可再生能源发电提供了一个有希望的替代方案.
- 三级系统可以通过扩大光谱吸收和优化形态来提高OSC性能.
- 发展高效和稳定的OSC对于商业可行性至关重要.
研究的目的:
- 研究将中波长吸收聚合物 (PSEHTT) 纳入三元有机太阳能电池的PM6:L8-BO二元系统的效果.
- 提高功率转换效率 (PCE) 并了解潜在的机制.
- 探索PSEHTT作为高性能三元OSC的混合供体材料.
主要方法:
- 使用PM6:L8-BO与不同度的PSEHTT混合制造三元有机太阳能电池 (OSC).
- 光伏性能的表征,包括功率转换效率 (PCE),短路电流密度 (JSC),开路电压 (VOC) 和填充因子 (FF).
- 分析活性层的光学特性,形态和能量水平 (HOMO).
主要成果:
- 将少量PSEHTT纳入PM6:L8-BO二进制系统,使得功率转换效率 (PCE) 从15.83%提高到16.66%.
- 在短路电流密度 (JSC) 和开路电压 (VOC) 中观察到显著的改善,尽管填充系数 (FF) 略有降低.
- PSEHTT证明了与PM6的良好兼容性,广泛的短波长吸收和更深的HOMO能量水平,有助于改善光子收集和更广泛的光学带隙.
结论:
- 添加低度PSEHTT作为混合捐助物质有效地提高了三元OSC性能.
- 优化的形态,改进的光子收集和扩大的光学带隙是促进增强PCE的关键因素.
- 本研究提出了制造高性能三元OSC的有效策略.
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