了解绿色溶剂加工有机太阳能电池的厚度和光强度相关性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 可再生能源可再生能源是可再生能源.
• 有机电子 有机电子

背景情况:

• 分子半导体为室内采光提供可调节的带间隙,超越无机光伏.
• 挑战包括非化溶剂加工,达到足够的厚度 (>250 nm),以及在室内照明下高效率.

研究的目的:

• 开发方法来量化室内太阳能电池的性能损失.
• 在o-xylene中加工的有机太阳能电池 (PBDB-T:F-M) 的制造和分析.
• 确定限制低光强度效率的关键因素.

主要方法:

• 厚度和强度相关的电流密度-电压 (J-V) 测量.
• 对J-V曲线的分析以确定所需的分流电阻 (~100 kΩ cm2在200 lux).
• 模拟填充因子损失,使用依赖光强度的表面变速器,并分析开放电路电压 (Voc) 对光强度和厚度的依赖.

主要成果:

• 建立了量化和识别绩效损失的方法.
• 在o-xylene中证明了PBDB-T:F-M太阳能电池的制造.
• 在低光强度下,确定了不足的分流阻力作为限制因素.
• 填充因子损失的统一描述,将它们与依赖光强度的明显变速器联系起来.
• 经过验证的陷辅助重组在低光强度下占主导地位.

结论:

• 对于高效的室内太阳能电池来说,实现高分流电阻至关重要.
• 了解和减轻重组损失,特别是陷辅助重组,对于性能优化至关重要.
• 开发的方法为分析和改进室内光伏设备提供了一个框架.