高效的有机太阳能电池与高度晶体的第三组件作为一个形态调节器
Shixiu Sun1, Cuilin Tan1, Zijian Zhang1
1Collaborative Innovation Center of Light Manipulations and Applications, School of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Jinan, 250014, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|July 5, 2024
概括
添加第三个组件BTP-eC9,通过控制结晶,优化有机太阳能电池 (OSC) 形态. 这提高了分子秩序和垂直相隔,提高了功率转换效率 (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:
- 活性层形态对于高性能有机太阳能电池 (OSC) 来说至关重要.
- 通过添加剂控制形态是提高OSC效率的关键策略.
研究的目的:
- 研究一种高度结晶的非富勒烯受体BTP-eC9作为OSCs的形态调节者的作用.
- 为了改善活性层中的分子排列,相位分离和电荷动态.
主要方法:
- 三级有机太阳能电池 (OSC) 使用PM6:BTP-BO-4Cl作为主系统,BTP-eC9作为第三个组件进行制造.
- 通过控制捐赠分子和接受分子的核和结晶来实现形态调节.
- 金纳米金字塔 (Au NBPs) 被纳入洞运输层以提高光子利用率.
主要成果:
- 添加BTP-eC9延长了结晶,增强了分子秩序,并促进了垂直相分离.
- 优化的形态改善了激子解离,电荷传输和电荷收集,增加了短路电流密度和填充因子.
- 三级OSC实现功率转换效率 (PCE) 为18.15%,比17.31%有所改善. 随着Au NBPs的使用,观察到进一步的增强到18.39%.
结论:
- 一个高度结晶的第三个成分,BTP-eC9,有效地调节OSCs的活性层形态.
- 控制的核和结晶导致改善分子排列和垂直相分离,提高设备性能.
- 这一策略通过微调活性层形态来优化OSC的途径.
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