高效的灵活有机太阳能电池具有聚合物内置的伪平面异质连接
Lin Zhang1, Yuxin He2, Wen Deng2
1Hunan Key Laboratory for Super Microstructure and Ultrafast Process, School of Physics, Central South University, Changsha, 410083, China. lin.zhang@csu.edu.cn.
Discover nano
|March 4, 2024
概括
研究人员为有机太阳能电池 (OSC) 开发了聚合物嵌入式伪平面异质连接 (PiPPHJ). 这一创新提高了灵活性和效率,为先进的可穿戴电子产品铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 能源科学 能源科学
- 有机电子 有机电子
背景情况:
- 有机太阳能电池 (OSC) 对于灵活和可穿戴的电子产品至关重要.
- 伪平面异面连接 (PPHJ) OSC 提供了简化处理,但面临着垂直组件分布和不足接口的挑战.
- 在PPHJ中,非富勒烯小分子受体 (NFSMA) 患有脆性和低溶液粘度,妨碍性能和灵活性.
研究的目的:
- 为有机太阳能电池引入一种新的聚合物嵌入型伪平面异构连接 (PiPPHJ) 策略.
- 为了解决非化溶剂打印PPHJ的局限性,特别是柔性差和薄膜质量不足.
- 提高OSC的性能和机械性能,以实现灵活和可穿戴的应用.
主要方法:
- 将少量的聚合物供体纳入PPHJ OSCs的NFSMAs层.
- 采用刀片涂层技术,以提高可加工性和膜质量.
- 膜形态的表征,垂直组件的分布,以及捐赠/接受器的接口.
主要成果:
- 聚合物结合增加了接受器溶液粘度,提高了叶片涂层的可加工性和薄膜质量.
- 垂直组件分布被有效调节,从而改善了捐赠/接受器接口.
- 对于PiPPHJ设备,实现了17.26%的功率转换效率,具有优越的拉伸性能 (12.0%裂纹发生应变).
- 证明了大面积的灵活装置,效率为13.30%,在1000个曲周期后保持了82%的初始效率.
结论:
- 该PiPPHJ战略显著提高了OSC的可处理性,效率和机械灵活性.
- 这种方法为开发高性能,耐用的有机太阳能电池为灵活和可穿戴电子产品提供了一个有希望的途径.
- 基于PiPPHJ的OSC显示出下一代电子设备的巨大潜力,这些电子设备需要发电和机械弹性.
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