20.2%的效率 有机光伏 采用 π-扩展基诺素基接收器,有序排列
Zhenyu Chen1,2, Jinfeng Ge1, 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, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|June 20, 2024
概括
研究人员开发了一种新的非富勒烯接受器 (SMA),并使用三元混合来提高有机太阳能电池效率超过20%. 这种方法优化了分子排序,并减少了能量损失,以提高性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源技术可再生能源技术
- 有机电子 有机电子
背景情况:
- 有机太阳能电池 (OSC) 是一个有希望的可持续能源,但它们的效率有限,通常低于20%.
- 关键的挑战包括实现最佳的分子排序,控制晶体域大小,并最大限度地减少非辐射重组以提高性能.
研究的目的:
- 为了克服有机太阳能电池的效率限制.
- 开发一种新的非富勒烯接受器 (SMA) 并利用三元混合来提高光伏性能.
主要方法:
- 合成了一种新的非富勒烯受体,SMA,具有高度有序的结构和最高最低的未被占用的分子轨道能量水平.
- 将SMA作为客接受器纳入PM6:BTP-eC9系统进行三元混合.
- 研究了SMA对液体-固体过渡,结晶,域大小,垂直形态和重组动态的影响.
主要成果:
- 新型SMA受容器在三元混合物中促进了有序结晶和合适的域大小.
- SMA优化了垂直形态,并显著减少了双分子重组.
- 三元有机太阳能电池实现了20.22%的冠军功率转换效率,改善了电压,短路电流密度和填充因子.
- 灵活的设备的稳定效率达到了18.42%.
结论:
- 结合新型受体开发 (SMA) 和三元混合的协同战略有效地优化了批量异质连接形态.
- 这种方法对于克服有机太阳能电池的效率瓶至关重要.
- 该研究表明,通过材料创新和混合技术来推进OSC技术的巨大潜力.
