非等效的捐赠-接受型聚合物作为矿太阳能电池的无添加剂孔输送材料
Haotian Chen1, Zhichao He1, Xuelin Wang1
1College of Chemistry and Materials Science, Fujian Key Laboratory of Polymer Materials, Fujian Normal University, 350007, Fuzhou, P. R. China.
ChemSusChem
|March 5, 2024
概括
在合聚合物中优化捐赠者-接受者比率可以增强矿太阳能电池的孔运输. 一种非等效的共聚合策略导致了高效,稳定的太阳能电池设备.
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:
- 电子供体 (D) - 电子受体 (A) 结合聚合物作为矿太阳能电池 (PVSC) 的无剂孔输送材料 (HTM) 是有前途的.
- 优化这些聚合物的D:A比率可以改善链聚合和孔运输特性.
- 当前的研究经常使用相当的D和A单位,可能会限制性能.
研究的目的:
- 为了研究非等效的D:A比率对基于因达二烯-二醇的聚合物HTMs的性能的影响.
- 为高效和稳定的矿太阳能电池开发高性能HTM.
- 建立D:A比率和关键材料特性 (如能量水平,分子堆叠和电荷移动性) 之间的相关性.
主要方法:
- 合成了三种非等效的D-A共聚物 (F-10,F-15,F-20) 和一个等效的D-A共聚物 (F-00).
- 通过理论模拟和实验分析,研究了不同D:A比对能量水平,分子堆叠,孔移动性和表面形态的影响.
- 使用这些合成聚合物HTMs制造和测试矿太阳能电池.
主要成果:
- D:A比率显著影响了聚合物HTM的孔传输特性.
- 聚合物F-15具有优化的D:A比率,表现出卓越的性能.
- 使用F-15的矿太阳能电池实现了20.37%的冠军功率转换效率,并提高了稳定性.
结论:
- 通过非等效的D-A共聚合来微调D:A比率是开发高性能聚合物HTM的可行策略.
- 开发的聚合物HTM显示出在高效和稳定的矿太阳能电池中使用的巨大潜力.
- 这种方法为进一步推进光伏应用的有机电子领域提供了一条途径.
