基于二甲基诺氨基胺的聚合物捐赠器使全聚合物太阳能电池具有超过19%的效率
Zongtao Wang1,2,3, Xin Wang1, Lijun Tu1
1Key Laboratory of Functional Molecular Solids, Ministry of Education, School of Chemistry and Materials Science, Anhui Normal University, Anhui, 241002, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|February 22, 2024
概括
研究人员开发了一种新的非化聚合物供体,QQ1,用于全聚合物太阳能电池 (全PSC). 这一进步导致所有PSC的电力转换效率 (PCE) 创纪录,为改进的太阳能技术铺平了道路.
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:
- 全聚合物太阳能电池 (全PSC) 为商业应用提供了灵活性和轻量化等优势.
- 高性能聚合物捐赠者对于所有PSC的进步至关重要,但落后于聚合物接受者.
- 非基材料对于可持续和经济高效的太阳能电池开发是可取的.
研究的目的:
- 设计和合成一种新的D-π-A型聚合物供体 (QQ1) 用于高性能全PSC.
- 为了研究基于QQ1的所有PSC没有素替代物的光伏特性.
- 通过合理的材料设计,在所有PSC中实现创纪录的功率转换效率 (PCE).
主要方法:
- 使用dithienoquinoxalineimide (DTQI) 和benzodithiophene (BDTT) 单位合成一个新的D-π-A聚合物供体 (QQ1).
- 使用QQ1作为捐赠者和PY-IT作为接受者制造全聚合物太阳能电池 (全PSC).
- 通过结合第三个组件 (F-BTA3) 来优化所有PSC的性能.
主要成果:
- 合成的QQ1聚合物供体表现出宽带间隙 (1.80 eV) 和深HOMO水平 (-5.47 eV),没有化.
- 基于QQ1的所有PSC在标准接受器下实现了18.81%的功率转换效率 (PCE).
- 纳入F-BTA3导致所有PSC的PCE创纪录19.20%,这是由于广泛的吸收和减少的能量损失.
结论:
- 新型非化聚合物供体QQ1使高性能全PSCs成为可能.
- 聚合物供体的合理设计是克服全PSC技术局限性的关键.
- 这些发现为未来太阳能应用开发先进的非化聚合物供体提供了洞察力.
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