通过高效和稳定的厚膜有机太阳能电池的三元策略调节聚合行为
Jie Xu1, Lei Wang2, Seonghun Jeong3
1College of Chemistry and Chemical Engineering/Film Energy Chemistry for Jiangxi Provincial Key Laboratory (FEC), Nanchang University, 999 Xuefu Avenue, Nanchang, 330031, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|October 12, 2024
概括
新的低扩散第三组件IDCN和ID2CN显著提高有机太阳能电池的性能. 这些添加剂提高了效率,稳定性和厚膜设备功能,实现了18.08%的功率转换效率 (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:
- 功能性第三组件是提高有机太阳能电池性能的关键.
- 同时提高效率,稳定性和厚膜性能与第三组件是具有挑战性的.
研究的目的:
- 为有机太阳能电池引入低扩散的第三组件 (IDCN和ID2CN).
- 同时提高功率转换效率 (PCE),短路电流 (Jsc) 和运行稳定性.
- 为了证明这些组件在厚膜有机太阳能电池设备中的有效性.
主要方法:
- 将低扩散的第三组件 (IDCN,ID2CN) 纳入基于PM6:Y6的有机太阳能电池.
- 研究光收获,能量转移 (福斯特共振能量转移-FRET) 和分子排列.
- 分析薄膜形态稳定性和在厚薄膜配置中的设备性能.
主要成果:
- 实现了18.08%的功率转换效率 (PCE) 和27.82mA cm-2的短路电流 (Jsc),使用PM6:Y6和第三组件.
- 通过FRET进行了增强的光采集 (400-500nm) 和能量传输.
- 改善了形态稳定性,T90寿命从689小时增加到1545小时.
- 在300纳米厚膜设备中表现出卓越的性能,PM6:ID2CN:Y6达到15.01%的PCE.
结论:
- 低扩散的第三组件有效地增强了有机太阳能电池中的PCE和稳定性.
- 这些成分通过调节分子排列来改善刺激子解离和电荷传输.
- IDCN和ID2CN显示出高性能厚膜有机太阳能电池应用的巨大潜力.
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