在PM6:Y6有机太阳能电池中改进了短路电流和填充因子,通过D18-Cl兴奋剂
Jianjun Yang1, Xiansheng Wang2, Xiaobao Yu2
1College of Electron and Information, University of Electronic Science and Technology of China, Zhongshan Institute, Zhongshan 528402, China.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|November 10, 2023
概括
将D18-Cl添加到PM6:Y6有机太阳能电池中,提高了性能. 最好的结果是使用20%重量%的D18-Cl,通过增强光吸收和电荷载体收集来提高效率.
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) 由于其灵活性和低成本制造,为基于的光伏提供了一个有希望的替代方案.
- 将第三个组件纳入二进制系统的三进制混合物越来越多地被探索以优化OSC性能.
- PM6:Y6系统是高性能二元有机太阳能电池的成熟基准.
研究的目的:
- 研究将一种新型非富勒烯受体D18-Cl入PM6:Y6二进制系统对有机太阳能电池性能的影响.
- 确定D18-Cl的最佳兴奋剂比,以最大限度地提高三元有机太阳能电池的功率转换效率 (PCE).
- 阐明负责绩效提升的潜在机制.
主要方法:
- 使用PM6:Y6与不同重量百分比的D18-Cl.Cl混合制造三元有机太阳能电池.
- 性能表征包括测量短路电流 (Jsc),开路电压 (Voc),填充因子 (FF) 和功率转换效率 (PCE).
- 分析光学吸收光谱和活性层形态,以了解性能改进.
主要成果:
- 发现D18-Cl的最佳兴奋剂比率为20重量%,产生16.08%的PCE.
- 这种三元混合物表现出28.13mA/cm2的Jsc,70.25%的FF,和0.81V的Voc.
- 用D18-Cl进行兴奋剂导致吸收频谱扩大,活性层形态改善,聚合和缺陷减少,重组减少,电荷载体收集增强.
结论:
- 第三个成分D18-Cl的战略性整合显著提高了基于PM6:Y6的有机太阳能电池的性能.
- 优化兴奋剂比率对于在三元有机太阳能电池中实现卓越的设备性能至关重要.
- 这项研究强调了三元系统在推进有机光伏技术方面的潜力.
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