有效的第三级有机太阳能电池,通过IT-4F作为客接收器,抑制非辐射重组和微调形态
Yang Zhang1, Tianhuan Huang1, Nan Weng1
1School of Materials Science and Engineering, School of Optoelectronic Engineering, Engineering Research Center of Electronic Information Materials and Devices, Ministry of Education, Guangxi Key Laboratory of Information Materials, Guilin University of Electronic Technology, Guilin, 541004, P. R. China.
ChemSusChem
|March 21, 2024
概括
研究人员开发了三元有机太阳能电池 (OSC),实现了18.2%的效率. 添加IT-4F减少了能量损耗,显著增加了开放电路电压 (VOC),以提高性能.
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:
- 大量的开放电路电压 (VOC) 损失阻碍了有机太阳能电池 (OSC) 的效率.
- 三级混合物为提高光伏性能提供了潜力.
- 控制非辐射重组对于高VOC至关重要.
研究的目的:
- 为了研究中等带隙接受器 (IT-4F) 在三元OSC中的作用.
- 为了减少非辐射重组的能量损失,并增强VOC.
- 在OSC设备中实现高功率转换效率.
主要方法:
- 使用PM6:BTP-eC9:IT-4F制造和表征三元OSC.
- 分析能量水平对齐和能量布的形成.
- 对重组动态和VOC损失的评估.
主要成果:
- 三级OSC实现了18.2%的优异功率转换效率.
- 添加IT-4F导致0.28 eV的低非辐射重组能量损失.
- 实现了0.86V的高VOC,在不影响JSC和FF的情况下超过了二进制对应物.
结论:
- 纳入IT-4F有效地抑制了非辐射重组损失.
- 一个可取的能量水平级联流促进了三元OSC中更高的VOC.
- 这一战略为实现高效的OSC提供了一个有前途的途径.
