多元组件共聚体供体使冷的纳米形态和优越的柔性为高效的二进制有机太阳能电池
Congqi Lin1,2, Ruixiang Peng1, Wei Song1
1Zhejiang Provincial Engineering Research Center of Energy Optoelectronic Materials and Devices, Ningbo Institute of Materials Technology & Engineering, Chinese Academy of Sciences, Ningbo, 315201, P. R. China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|May 18, 2024
概括
研究人员开发了用于柔性有机太阳能电池 (f-OSC) 的新型多元件共聚合供体 (MCD). 这些材料实现了高功率转换效率 (PCE) 和优良的机械性能,克服了可穿戴设备之前的限制.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 灵活的有机太阳能电池 (f-OSC) 需要具有高功率转换效率 (PCE) 和机械强度的材料.
- 现有的高效率的f-OSC经常表现出低断裂应变 (FS),限制了它们在可穿戴设备中的应用.
- 多元组件共聚合供体 (MCD) 对f-OSC有希望,但在平衡效率和灵活性方面面临挑战.
研究的目的:
- 为f-OSC设计和合成新型MCD,以提高柔性并保持高PCE.
- 调查MCD与其机械和光电子性能有关的结构属性关系.
- 为了证明这些新材料在高性能,机械稳定的柔性太阳能电池中的潜力.
主要方法:
- 精细的分子设计的MCDs与一致的骨干和量身定制的端盖功能组.
- 修改溶解的基链比例以优化溶解度和机械性能.
- 用于刚性和灵活的有机太阳能电池 (OSC) 的原始和混合膜的制造和表征.
主要成果:
- 开发了新型的MCD,呈现出高度结合的分子平面.
- 实现了18.53% (刚性) 和17.03% (灵活) 的有效PCE,其中P10.8/P20.2-TCl.
- 证明了出色的FS值:16.59% (原始P10.8/P20.2-TCl),25.18% (原始P10.6/P20.4-TCl) 和12.3% (混合P10.6/P20.4-TCl) 的结果.
- 纠的结构和冷混合膜形态显著提高了活性层的柔性.
结论:
- 新型MCD成功地同步了f-OSC中的高PCE和机械延展性.
- 开发的材料代表了基于MCD的二进制OSCs的显著进步,实现了创纪录的高FS值.
- 这些发现为高性能,机械稳固的可穿戴光伏设备的实际应用铺平了道路.
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