稀释DIO添加剂对化,PNDI基聚合物太阳能电池局部微观结构的影响
Christina Cheng1, Yilei Wu2, Camila Cendra1
1Materials Science and Engineering, Stanford University, 496 Lomita Mall, Stanford, CA, 94305, USA.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|October 31, 2024
概括
在全聚合物太阳能电池中添加诸如二多 (DIO) 等溶剂添加剂,通过控制形态来提高性能. DIO促进了垂直相位分离和供体结晶体的生长,增强了电荷传输,而不妨碍接口.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 全聚合物太阳能电池 (APSCs) 的性能在加工过程中被溶剂添加剂增强.
- PBDBT:N2200系统显示,用稀释型二多 (DIO) 改善了短路电流和填充因子.
- 了解APSC性能提升背后的形态机制至关重要,但受到表征技术的限制.
研究的目的:
- 阐明使用稀释型二氧化 (DIO) 的全聚合物太阳能电池性能提升的形态机制.
- 研究DIO对PBDBT-2F:F-N2200混合物中的聚合物链定向和对齐的影响.
- 为了将形态变化与设备性能改进相关联.
主要方法:
- 结合X射线技术和低温高分辨率传输电子显微镜 (HRTEM).
- 聚合物链方向和对齐的定量和空间分辨率分析.
- 阶段分离和结晶体形态学的研究.
主要成果:
- 在PBDBT-2F:F-N2200混合物中,DIO会诱导垂直相位分离.
- DIO在pi堆叠方向上增加了供体结晶体的厚度,从而产生了富含受体的表面.
- DIO不会破坏面对面的供体-接受体接口的形成.
结论:
- 稀释DIO主要影响单元区域的晶体域形成,而不是混合区域.
- DIO通过影响形态学来增强垂直电荷传输通路.
- DIO 提高了 APSC 的性能,而不会影响至关重要的捐赠者-接受器接口连接.
