通过对高效有机太阳能电池的高度合聚电解质复合物减少阳极接口的耗尽区域宽度
He Wang1, Shuyan Liu1, Yi Yang2,3
1State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering, College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China.
ACS applied materials & interfaces
|January 15, 2024
概括
一种新的复合材料PCP-2F-Li:POM显著减少有机太阳能电池 (OSC) 中的耗尽区域宽度. 这提高了孔运输,提高了开放电路电压和功率转换效率,用于实际应用.
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:
- 在阳极接口处的耗尽区域宽度严重限制了有机太阳能电池 (OSC) 的开放电路电压 (Voc) 和功率转换效率 (PCE).
- 现有的孔运输层 (HTL) 往往在有效地最小化这种枯竭区域方面存在挑战.
研究的目的:
- 为高性能有机太阳能电池 (OSC) 开发一种新的溶液加工孔输送层 (HTL).
- 为了解决耗尽区域宽度对设备性能所造成的限制.
主要方法:
- 开发一种基于合聚电解质 (CPE) 的复合物,PCP-2F-Li:POM,利用与聚氧甲 (POM) 的"互补"机制.
- 复合物的兴奋剂密度及其对耗尽区域宽度的影响的描述.
- 采用新型HTL的OSC的制造和性能评估.
主要成果:
- PCP-2F-Li:POM复合物实现了"互补剂"机制,使兴奋剂密度增加了近两个数量级.
- 耗尽区域的宽度从76.4nm显著减少到6.0nm.
- 这种减少增强了穿过道的孔运输,导致Voc从0.84V增加到0.86V,PCE为18.04%.
结论:
- 新型PCP-2F-Li:POM复合物有效地将OSC中的耗尽区域宽度降至最低,提高设备性能.
- 该材料与大面积加工的兼容性和对长期稳定性的贡献表明其在实际应用中的潜力.
- 这项工作提出了一个有前途的战略,用于在有机光伏中推进HTL材料.


