不对称的基链工程为高效和环保的有机光伏电池
Tao Wang1, Yong Cui1, Junzhen Ren1,2
1Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, CAS Research/Education Center for Excellence in Molecular Sciences, Institute of Chemistry Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100190, P. R. China.
研究人员使用不对称的基链开发了一种新的有机光伏 (OPV) 材料. 这项创新提高了性能和稳定性,为更绿色的太阳能电池技术铺平了道路,没有有害的溶剂.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 有机光伏 (OPV) 为基于的太阳能电池提供了一个有希望的替代方案.
- 最近的OPV实现了超过20%的高功率转换效率 (PCE).
- 在OPV制造中使用素溶剂引起了环境问题.
研究的目的:
- 合成和评估一种具有不对称基链的新型非富勒小分子受体 (BO-AM-4F).
- 调查不对称基链设计对分子包装,结晶性和性能的影响.
- 开发使用非素溶剂加工的环保OPV材料.
主要方法:
- 合成非对称的小分子受体BO-AM-4F及其对称对应物DBO-4F.
- 使用PBDB-TF作为聚合物捐赠剂和o-xylene作为非素溶剂制造OPV设备.
- 设备性能 (PCE) 和稳定性 (光稳定性,热稳定性) 的表征.
主要成果:
- 与DBO-4F相比,BO-AM-4F接受器表现出较好的分子包装和结晶性.
- 基于PBDB-TF:BO-AM-4F的OPV设备实现了18.0%的PCE,超过了DBO-4F控制设备 (16.6%).
- 该PBDB-TF:BO-AM-4F系统显示出卓越的光稳定性和热稳定性.
结论:
- 非对称基链工程是提高OPV性能和稳定性的可行策略.
- 开发的BO-AM-4F接受器允许使用非素溶剂高效地制造OPV.
- 这项工作有助于开发可持续和高性能有机光伏技术.
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