2D g-C₃N₅p-对高效有机太阳能电池的捐赠材料进行兴奋剂使用

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:

• 分子兴奋剂对于调整有机半导体特性,如电荷移动性和载体度至关重要.
• 有机太阳能电池 (OSCs) 需要高效的电荷传输和稳定的活性层来实现高性能.

研究的目的:

• 调查二维石墨碳化物纳米片 (g-C3N5) 作为有机太阳能电池PM6中的p-dopant的影响.
• 为了提高有机太阳能电池的电荷移动性,载体度和设备稳定性.

主要方法:

• 将2Dg-C3N5作为p-dopant纳入PM6有机半导体.
• 批量异质连接 (BHJ) 和逐层 (LbL) 有机太阳能电池的制造.
• 电子带结构,电荷传输和设备性能的表征.

主要成果:

• 添加g-C3N5提高了PM6.6的电荷移动性和孔载体度.
• 在PM6和g-C3N5之间的电子转移下调了费米和HOMO的能量水平,增加了内置的电场.
• 增强的活性层结晶导致了设备稳定性的提高.
• 实现了18.10% (BHJ) 和18.25% (LbL) 的高功率转换效率,具有出色的稳定性.

结论:

• 引入低度的g-C3N5作为p-dopant是一种有效的策略,以提高有机捐赠者的电性能.
• 这种兴奋剂方法显著提高有机太阳能电池的效率和稳定性.