配备N型链接器的二进制巨分子受体:增强高性能聚合物太阳能电池的内分子合
Hongyuan Fu1, Qingyuan Wang1, Qi Chen1
1State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering, Beijing Advanced Innovation Center for Soft Matter Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing, 100029, China.
研究人员使用n型链接器开发了一种新的巨型分子接受器 (GMA),显著提高了聚合物太阳能电池 (PSC) 的效率,达到18.49%,并提高了稳定性.
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:
- 巨型分子接受器 (GMA) 通过增加玻璃过渡温度 (Tg) 来增强聚合物太阳能电池 (PSC) 的稳定性.
- 优化GMA化学结构对于提高设备性能至关重要.
- 以前的GMA经常使用p型链接器;探索n型链接器提供了新的设计可能性.
研究的目的:
- 调查使用n型二甲醇链接器来二元化小分子受体 (SMA).
- 合成和描述一种新型的GMA,BT-DL,并将其特性与一种与结合的类似物 (B-DL) 进行比较.
- 评估使用BT-DL作为受体材料的PSC的性能和稳定性.
主要方法:
- 通过Noevenagel凝结合成BT-DL,使用n型西醇链接剂.
- 使用BT-DL和B-DL作为受体材料与聚合物供体混合的制造PSC设备.
- 材料特性包括分子内合,吸收,结晶性和电子流动性.
- 测试的设备功率转换效率 (PCE) 和在热应力下长期运行稳定性.
主要成果:
- 与B-DL相比,BT-DL表现出更强的分子内超交换合.
- BT-DL显示了增强的薄膜吸收,红移吸收光谱,更大的晶体连贯性和更高的电子流动性.
- 具有BT-DL的PSC实现了18.49%的显著更高的PCE,而B-DL则为9.17%.
- 基于BT-DL的装置在90°C下1000小时后保留了90%以上的初始效率.
结论:
- 该n型西亚醇链接器有效地增强GMA特性,以提高光伏性能.
- BT-DL为开发高效和稳定的公共服务中心提供了一个有前途的战略.
- 这种方法提供了一种具有成本效益的方法,用于合成用于持久光伏技术的先进GMA.
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