通过小分子接受器塑性化的机械坚固和可拉伸的有机太阳能电池
Zhenye Wang1, Di Zhang1, Lvpeng Yang1
1Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, China.
概括
研究人员开发了一种新的小分子接受器 (SMA),用于高度伸展的有机太阳能电池 (s-OSC). 这一突破为可穿戴技术提供了高效,柔性光伏设备.
科学领域:
- 材料科学
- 有机电子
- 太阳能发电
背景情况:
- 可穿戴设备需要灵活高效的电源.
- 有机太阳能电池 (OSC) 提供了轻量化和可适应的能源采集潜力.
- 将可塑性整合到高性能OSC仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 设计和合成一个小分子接受器 (SMA),以提高可伸缩有机太阳能电池 (s-OSC) 的机械合规性和性能.
- 调查S-OSCs中SMA聚合物混合物的混合性和伸展性的结构属性关系.
主要方法:
- 有机功能化的SMA (BTP-Si4) 的合成.
- 使用BTP-Si4和聚合物供体 (PNTB6-Cl) 制造s-OSC混合物.
- 功率转换效率 (PCE),机械性能 (终极应变),可混合性和电子流动性的表征.
- 制造的s-OSC的变形测试.
主要成果:
- BTP-Si4 SMA显著提高了OSC混合物的可塑性,最终的应变 (εu) 达到95%.
- 在BTP-Si4和PNTB6-Cl的混合物中,功率转换效率 (PCE) 超过16%.
- 开发的s-OSC在80%的压力下保持了>80%的PCE保留,在变形下表现出强大的性能.
结论:
- 开发的SMA,BTP-Si4,对于实现高度柔性和高效的s-OSCs至关重要.
- 混合性和分子结构是设计可拉伸光伏混合物的关键因素.
- 这项工作为新兴可穿戴应用创造先进的可伸缩光伏电源提供了路线图.


