完全非化低成本接收器使有机光伏电池具有17%的效率
Ni Yang1,2, Yong Cui1, Yang Xiao1,2
1State Key Laboratory of Polymer Physics and Chemistry, Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100190, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|March 24, 2024
概括
开发具有成本效益的有机光伏 (OPV) 材料对于工业需求至关重要. 一种新的非化非富勒烯受体,TBT-26,在小面积电池中实现了创纪录的17.0%功率转换效率 (PCE).
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:
- 有机光伏 (OPV) 电池需要具有成本效益的材料来实现工业采用.
- 烯-烯-烯接受器提供低合成成本,但功率转换效率 (PCE) 有限.
研究的目的:
- 为高性能OPV设计和合成一种新的非化非富勒烯接受器.
- 通过使用具有成本效益的材料来提高OPV的PCE.
主要方法:
- 设计和合成了TBT-26,一种非化非富勒烯受体,配有替代单元和分支的氧链.
- 描述了TBT-26的光学和形态特性.
- 制造和测试小面积的OPV电池和较大的模块.
主要成果:
- TBT-26 具有窄带间隙 (1.38 eV),可以有效利用阳光.
- TBT-26混合膜显示了刺激子解离和电荷传输的有利形态.
- 在小面积的非化OPV电池中实现了创纪录的PCE17.0%.
- 证明了可扩展性,使用28.8cm$^2$模块实现14.3%的PCE.
结论:
- 分子设计策略为高性能,低成本的OPV接受器提供了一种实用方法.
- 这项工作为OPV技术的工业应用铺平了道路.
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