有效的双重机制提高了与两个兼容的聚合物捐赠者的三元太阳能电池的效率,超过了19个

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:

• 三级策略提供了一个简单的途径来提高有机太阳能电池 (OSC) 的功率转换效率 (PCE).
• 将宽带隙聚合物捐赠体 (PD) 作为第三个组件可以增强阳光利用和活性层稳定性.
• 具有双 PD 的高效三元 OSC (TOSC) 是罕见的,因为它们的兼容性差,PD 接受器匹配性有限.

研究的目的:

• 探索使用 PBB-F 和 PBB-Cl 作为第三组件的双 PD TOSC 的机制并提高其光伏性能.
• 为了研究宿主供体矩阵内的双 PDs 的可混合性和相位行为.
• 阐明负责提高这些新型TOSC的效率的潜在机制.

主要方法:

• 使用PM6作为宿主捐赠体和PBB-F或PBB-Cl作为客捐赠体的三元有机太阳能电池 (TOSC) 的制造和表征.
• 使用分析可混合性和相位形成的技术,研究材料的兼容性和形态学.
• 光伏性能测试以确定PCE并分析基础机制,如能量传输和电荷传输.

主要成果:

• 第三个组件 (PBB-F和PBB-Cl) 与PM6具有很好的混合性,形成一种类似合金的相.
• 确定了一种双重机制,涉及客能转移到PM6和在捐助/接受器接口上增强的电荷传输.
• PM6:PBB-Cl:BTP-eC9 TOSC 实现了超过 19% 的 PCE,显示出显著的性能改善.
• 与二进制OSC相比,TOSC表现出更强的热稳定性,这是由于结构纠的改善.

结论:

• 本书提出了制造高性能双PD TOSCs的有效策略.
• 该研究强调了开发用于先进的OSC应用的双兼容PD材料的关键作用.
• 这些发现为控制三元有机太阳能电池效率和稳定性的机制提供了宝贵的见解.