改进的界面电子动力学与区块聚4-乙烯) -聚烯) 聚合物用于高效和持久的染料敏感太阳能电池
Daniela F S L Rodrigues1,2, Carlos M R Abreu1, Frédéric Sauvage3
1CEMMPRE, ARISE, Department of Chemical Engineering, University of Coimbra, Rua Sílvio Lima-Polo II, 3030-790 Coimbra, Portugal.
ACS applied polymer materials
|August 15, 2024
概括
聚4-乙烯和聚乙烯的区块共聚物增强室内光伏的染料敏感太阳能电池 (DSSC). 这些聚合物加速电子注入并抑制重组,在各种光照条件下显著提高功率转换效率 (PCE).
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 太阳能光伏发电是如何实现的
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 染料敏感太阳能电池 (DSSC) 正在为室内光伏应用而出现.
- 高光电流转换效率 (PCE) 的关键因素包括快速的电子注入,延长激发染料寿命和抑制的回电子重组.
研究的目的:
- 研究聚4-乙烯二烯和聚乙烯 (P4VP-b-PSt) 的块共聚合物作为DSSC的性能增强剂.
- 评估聚合物分子结构对电子注入,重组和光伏整体性能的影响.
主要方法:
- 合成和P4VP-b-PSt块共聚物的表征.
- 使用合成共聚合物的DSSC的制造和测试.
- 在标准AM 1.5G和LED照明条件下的性能评估.
- 使用常见电解质的ISOS-D1 (黑暗) 和ISOS-L2 (光浸泡) 衰老协议进行稳定性测试.
主要成果:
- 在AM 1.5G下,P4VP67-b-PSt23和P4VP67-b-PSt61共聚合物实现了10.0%和9.8%的PCE,在1000lxLED光下达到19.4%和16.4%.
- 同聚合物显示稳定的PCE与标准化物/三化物电解质在两个乙和3-甲基化溶剂.
- 在黑暗和连续光浸泡条件下证实了长期稳定性.
结论:
- P4VP-b-PSt块共聚合物有效地加速电子注入,并抑制DSSC中的重组.
- 这些聚合物显著增强PCE,特别是在室内照明条件下,并提供长期的操作稳定性.
- 该研究强调了定制聚合物结构在推进DSSC技术方面的潜力.
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