有机太阳能电池具有20.82%的效率和通过结晶序列操纵对活性层厚度的高耐受性
Haiyang Chen1, Yuting Huang1, Rui Zhang2
1Laboratory of Advanced Optoelectronic Materials, Suzhou Key Laboratory of Novel Semiconductor-optoelectronics Materials and Devices, College of Chemistry, Chemical Engineering and Materials Science, Soochow University, Suzhou, China.
Nature materials
|January 17, 2025
概括
研究人员开发了AT-β2O,一种有机半导体调节器,以改善有机太阳能电池中的厚厚活性层. 这一创新提高了大面积太阳能电池板的功率转换效率.
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:
- 大面积太阳能电池板打印需要有机太阳能电池中的厚厚的活性层.
- 增加活性层厚度往往会降低功率转换效率.
研究的目的:
- 开发一种调整有机太阳能电池活性层中的结晶序列的方法.
- 为了提高厚膜有机太阳能电池的功率转换效率.
主要方法:
- 将有机半导体调节器AT-β2O引入供体 (D18-Cl) 和受体 (N3) 混合物中.
- 使用调节器分析了结晶动态和膜形态.
- 制造和测试了具有不同活性层厚度的单环有机太阳能电池.
主要成果:
- AT-β2O改变了结晶,导致N3在D18-Cl之后结晶,与共结晶不同.
- 实现了批量异质连接梯度垂直相分离,具有高的接受晶度和平衡的电荷载体流动性.
- 单节电池的功率转换效率超过20%,在100-400纳米厚度范围内具有适应性.
- 大面积模块证明了经过认证的18.04%的功率转换效率.
结论:
- 该AT-β2O调节器有效地控制结晶动态,以提高厚膜有机太阳能电池的性能.
- 这种方法可以实现高效和多功能的有机太阳能电池,适合大面积应用.
- 这一突破为高效,可打印,大面积有机太阳能模块提供了途径.
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