基于化昆素的非化电子受体使得高效的造有机太阳能电池成为可能
1College of Chemistry, Chemical Engineering and Materials Science, Key Laboratory of Molecular and Nano Probes, Ministry of Education, Collaborative Innovation Center of Functionalized Probes for Chemical Imaging in Universities of Shandong, Institute of Materials and Clean Energy, Shandong Provincial Key Laboratory of Clean Production of Fine Chemicals, Shandong Normal University, Jinan, 250014, P. R. China.
新的非化电子受体与化昆素核显著提高有机太阳能电池的性能. 设备实现了高功率转换效率 (PCE),证明了这些材料对高效有机太阳能电池 (OSC) 的潜力.
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:
- 非化电子接受器正在引起有机太阳能电池 (OSC) 的兴趣,因为它们很容易合成和修改.
- 作为造设备中的quinoxaline核心的非化受体和它们的结构-属性关系的探索是有限的.
研究的目的:
- 研究化昆素核对OSC中非化电子受体的性能的影响.
- 在这些新型接受器中建立分子结构和光伏性能之间的关系.
主要方法:
- 通过五步过程合成了两种非融合受体,L19 (非化) 和L21 (化),用烯基替代的昆素核.
- 使用PBDB-T:L19和PBDB-T:L21混合物制造和特征为造的有机太阳能电池 (OSC).
- 研究的三元器件包含PM6:Y6:L21.
主要成果:
- 与L19相比,L21表现出优越的特性,包括更高的灭系数,增强的电荷流动性,改进的激子解离,更有序的堆叠和优化的薄膜形态.
- PBDB-T:L21设备的功率转换效率 (PCE) 为11.45%,显著超过了PBDB-T:L19设备 (8.68%).
- 三级器件 (PM6:Y6:L21) 达到最高的PCE为17.81%.
结论:
- 采用吸收电子的化昆素核和战略侧链工程对于提高现成有机太阳能电池设备的性能至关重要.
- 开发的非融合接受器显示了高效有机太阳能电池的前景.
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