活性层的混合纯平面异质连接结构,用于有效的序列叶片涂层有机太阳能电池
Yilin Wang1, Yabing Tang1, Yanni Ouyang2
1State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials, Xi'an Jiaotong University, Xi'an, 710049, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|November 8, 2024
概括
优化有机太阳能电池 (OSC) 的性能包括控制活性层的垂直结构. 使用特定溶剂的快速连续叶片涂层 (SBC) 方法显著提高了功率转换效率 (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:
- 在有机太阳能电池 (OSC) 中实现高功率转换效率 (PCE) 取决于精确控制活性层垂直结构以增强电荷传输.
- 开发高效和可扩展的制造方法对于商业化OSC至关重要.
研究的目的:
- 调查处理溶剂对使用顺序叶片涂层 (SBC) 技术制造的OSC中活性层垂直结构的影响.
- 建立一种溶剂调节方法,以优化活性层微观结构并提高OSC性能.
主要方法:
- 使用快速薄膜形成方法制造OSC,该方法结合了低沸点溶剂和SBC技术.
- 使用牧场事件广角X射线散射 (GIWAXS) 和倾斜共振软X射线散射 (T-RSoXS) 进行活性层垂直结构的表征.
- 设备性能评估以确定功率转换效率 (PCE).
主要成果:
- 处理溶剂显著影响活性层内的垂直成分分布.
- 用二甲 (DCM) 处理的薄膜呈现出真正平面的异质连接结构.
- 经过化 (CF) 处理的上层形成了一个更大的混合相区域,从而改善了电荷生成和17.36%的优异PCE.
- 经DCM处理的设备在真正平面的异质连接上获得了最高的PCE (16.66%),表明了高的形态耐受性.
结论:
- 溶剂选择是控制通过SBC制造的活性层垂直微观结构的关键因素.
- 通过SBC提出的溶剂调节方法为优化OSC活性层形态和提高设备效率提供了实际指导.
- 这种方法证明了制造高性能有机太阳能电池的可行策略.
