可扩展有机光伏电池的成本有效的阴极介层材料
Yue Yu1,2, Jianqiu Wang1, Yong Cui1
1State Key Laboratory of Polymer Physics and Chemistry, Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, P. R. China.
Journal of the American Chemical Society
|March 13, 2024
概括
一个新的阴极介层,NDI-Ph,使有机光伏电池 (OPV) 的高效大规模生产成为可能. 这种材料实现了高功率转换效率 (PCE),并显示出适应高吞吐量制造的能力.
科学领域:
- 材料科学
- 可再生能源
背景情况:
- 有机光伏 (OPV) 电池具有前景,但受到可扩展阴极间层材料的限制.
- 开发具有成本效益和适应性的中间层对于商业化至关重要.
研究的目的:
- 设计和合成用于大规模OPV生产的新型阴极介层材料 (NDI-Ph).
- 评估使用NDI-Ph中间层的OPV细胞的性能和可扩展性.
主要方法:
- NDI-Ph阴极间层的合理设计和合成.
- 基于NDI-Ph的二元OPV电池的制造和特征.
- 对材料成本,合成规模和适应制造变化的评估 (薄膜厚度,涂层速度,度).
主要成果:
- NDI-Ph具有良好调节的工作功能和自我兴奋剂效应.
- 基于NDI-Ph的OPV电池实现功率转换效率 (PCE) 为19.1%.
- 这种材料可以在100克尺度上以低成本合成 (1.96g-1美元).
- 在不同的薄膜厚度中保持高PCE,表明制造适应性.
- 一个21.9厘米的模块实现了15.8%的活性面积PCE.
结论:
- 对于可扩展和高效的OPV制造,NDI-Ph是一个有前途的阴极间层.
- 材料的成本效益和适应性支持其高吞吐量生产的潜力.
- 这项工作解决了OPV技术商业化的关键瓶.
