一个Pyrene-Fused二度接收器用于Ternary有机太阳能电池,效率为19%和高热稳定性
Xucong Liu1, Zhou Zhang1, Chao Wang1
1Beijing Advanced Innovation Center for Soft Matter Science and Engineering & State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, Beijing University of Chemical Technology, Beijing, 100029, P. R. China.
一种新型的蝶形状的烯融合电子受容器提高了三元有机太阳能电池 (OSC) 的效率,达到19.07%. 这种设计增强了稳定性和性能,显示了先进OSC开发的前景.
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:
- 三级有机太阳能电池 (OSC) 通过结合第三个组件来提高性能.
- 开发新的电子接受器对于提高OSC效率和稳定性至关重要.
- 传统的二度接收器通常具有线性配置和有限的热稳定性.
研究的目的:
- 合成和描述一种具有独特的"蝶状"结构的新型烯融合二元化电子受体.
- 研究将这种新受体作为第三个组件集成到三级OSC中.
- 评估新接受器对OSC性能和稳定性的影响.
主要方法:
- 一个具有"蝶状"结构的烯融合二元化电子受体的合成.
- 制造包含新型接受器的三元OSC.
- 描述OSC的电子特性,形态和光伏性能.
- 评估光活性层的热稳定性.
主要成果:
- 这种新型受体具有较低的可溶性,高的玻璃过渡温度 (Tg) 和低的边界能量水平.
- 带有新接收器的二元OSC实现了功率转换效率 (PCE) 19.07%,超过了二元OSC (17.6%).
- 接受器的高Tg显著改善了光活性层在热应力下的形态稳定性.
- 在600小时后,二元OSC保留了88.7%的初始效率,而二元OSC的效率为73.7%.
结论:
- 这种"蝶状"的烯融合二元化电子受体是增强三元OSC性能的一个有希望的材料.
- 独特的分子设计有助于改善电子传输,减少非辐射电压损失和更高的开放电路电压.
- 接受器的增强热稳定性对于OSC的长期运行稳定性至关重要.
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