绿色溶剂加工的叶片涂层有机太阳能电池,效率接近19%,由基定制接收器启用

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) 在实验室中使用自旋涂层和有毒溶剂实现高功率转换效率 (PCE).
• 在使用叶片涂层和环保溶剂时,PCE滴落阻碍了OSCs的工业化扩展.

研究的目的:

• 为使用绿色溶剂和叶片涂层加工的高效OSC开发新的小分子受体 (YR-SeNF).
• 调查N-基链工程如何影响OSC活性层的形态和性能.
• 展示稳定高效的OSC产业发展潜力.

主要方法:

• 合成一系列新的N-基量身定制的小分子受体 (YR-SeNF),其中包含融合的核心和融合的末端组.
• 使用绿色溶剂 (o-xylen) 用叶片涂层制造OSC,并评估活性层形态和可混合性.
• 在运行条件下对三元OSC的性能测试,包括在最大功率点跟踪下的稳定性.

主要成果:

• YR-SeNF受体的N-基工程优化了活性层中的结晶性,分子包装和垂直分布.
• 使用o-xylen进行叶片涂层加工的OSC实现了接近19%的PCE记录.
• 三级OSC表现出强大的运行稳定性,保持超过80%的初始PCE超过400小时.

结论:

• 基量身定制的客接受器策略能够使用绿色溶剂和可扩展的叶片涂层实现高效和稳定的OSC.
• 这种方法解决了有机太阳能技术工业化的关键挑战.
• 开发的YR-SeNF接受器为实际的,环保的OSC开发提供了一个有希望的途径.