大面积有机光伏与替代区域常规合聚合物的厚度容忍
Jiwoo Yeop1, Kwang Hun Park2, Shafket Rasool1
1School of Energy and Chemical Engineering, Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST), Ulsan 44919, South Korea.
ACS applied materials & interfaces
|December 26, 2023
概括
研究人员开发了一种用于有机光伏 (OPV) 的新聚合物,即使使用较厚的薄膜,也保持高效率. 这一突破解决了OPV大规模商业化面临的关键挑战.
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:
- 有机光伏 (OPV) 的商业化需要大面积的制造和简单的加工.
- 由于厚度的变化,OPV的效率损失阻碍了大规模的应用.
- 具有增强结晶性和包装性质的区域常规聚合物可以提高电荷移动性和提取性.
研究的目的:
- 为OPV应用合成一种新型区域常规聚合物PDBD-2FBT.
- 通过热处理改善PDBD-2FBT的结晶性和包装特性.
- 用PDBD-2FBT作为捐赠材料制造和表征二元混合OPV设备.
主要方法:
- 合成了区域常规聚合物PDBD-2FBT.
- 通过简单的热处理增强聚合物结晶性和包装.
- 使用PDBD-2FBT (捐赠者) 和Y6-HU (接受者) 制造二元混合OPV设备.
主要成果:
- 优化的OPV设备实现了14.14%的功率转换效率 (PCE).
- 设备在厚膜条件下 (400 nm) 保持了13.18%的PCE,证明了厚度耐受性.
- 通过条形涂层制造的5行模块 (36厘米2) 实现了约10%的PCE.
结论:
- 合成的PDBD-2FBT聚合物具有出色的结晶性和包装性能,适合OPV.
- 观察到的厚度容忍对于克服大面积OPV制造中的效率下降至关重要.
- 一个模块的成功制造证明了PDBD-2FBT在商业OPV应用中的潜力.
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