含有化和非化受体的非富勒烯聚合物太阳能电池中的电荷光生成动态
Zekai Cai1, Rong Hu2, Zijie Xiao1
1School of Physics and Materials Science, Guangzhou University, Guangzhou 510006, China.
The Journal of chemical physics
|February 16, 2024
概括
在有机太阳能电池的IDIC受体中,的替代影响着激子解离和电荷重组. 这项研究揭示了这些变化如何影响设备性能,指导未来的材料设计.
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:
- 有机太阳能电池 (OSC) 依赖于高效的电荷光生成和重组.
- 了解这些过程对于优化功率转换效率 (PCE) 至关重要.
- PM6:IDIC和PM6:IDIC-4F是OSC中代表性的捐赠者-接受者系统.
研究的目的:
- 研究PM6:IDIC-4F和PM6:IDIC混合膜中的电荷光生成和重组.
- 阐明替代在IDIC受体中对膜形态和电荷动态的作用.
- 为太阳能电池设计高性能有机半导体分子提供见解.
主要方法:
- 稳态和时间分辨率的光谱仪.
- 时间依赖密度函数理论 (TD-DFT) 的计算.
- 紫外线吸收和光发光 (PL) 光谱分析.
主要成果:
- 在IDIC中的替代增加了混合膜中的相分离,降低了刺激子解离效率.
- PM6:IDIC-4F表现出双分子重组,而PM6:IDIC显示出双重组.
- 热对再组合的影响很小,但在PM6:IDIC膜中略有降低了刺激子解离.
结论:
- 接受分子的工程显著影响有机太阳能电池的形态和电荷动态.
- 电荷重组的类型 (双分子与双质) 取决于接受器结构.
- 优化混合物形态和理解重组途径是提高OSC性能的关键.
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