分子聚合和堆叠的逐步优化使二进制有机太阳能电池的效率超过19%
Jianqiang Qin1, Linze Wu2, Sihao Huang2
1School of Physics and Optoelectronic Engineering, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences, Hangzhou, 310024, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|October 2, 2024
概括
一种新的挥发性添加剂,1-二 (BBT),通过控制活性层形态来改善有机太阳能电池 (OSC) 的性能. 这种环保添加剂与溶剂蒸汽回火相结合,可提高分子堆叠和功率转换效率.
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:
- 形态控制对于高效的有机太阳能电池 (OSC) 是至关重要的.
- 对于OSC制造,需要环保,易于拆卸的添加剂.
- 了解膜形成中的添加机制是必不可少的.
研究的目的:
- 引入一种新型,挥发性,非化固体添加剂,1-二烯 (BBT),用于OSCs的形态控制.
- 研究BBT在调节活性层分子聚合和堆叠方面的工作机制.
- 通过BBT和溶剂蒸汽化 (SVA) 的协同效应来提高OSC性能.
主要方法:
- 在OSC活性层制造过程中使用1-二 (BBT) 作为挥发性固体添加剂.
- 分析膜形成动力学和瞬间中间阶段的形成.
- 应用溶剂蒸汽回火 (SVA) 以进一步细化膜形态.
- 描述活性层的分子堆叠和载体运输特性.
主要成果:
- BBT的引入减缓了膜的形成,促进了有序的分子堆叠.
- 与BBT和SVA的协同处理导致更紧,更有序的混合膜.
- 在活性层中观察到增强的载体运输特性.
- 在D18-Cl:N3系统中实现了19.53%的功率转换效率.
结论:
- 高挥发性固体添加剂,如BBT,结合SVA,为OSCs的形态控制提供了一个有效的策略.
- 这种方法有助于开发高效且可能更绿色的有机太阳能电池.
- 该研究提供了关于挥发性固体添加剂控制薄膜形态的机制的见解.
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