基于PBDB-TF-T1:BTP-4F-12的有机太阳能电池与固体添加剂原子的抑制降解过程绿色
Zerui Li1,2, Sergei Vagin3, Jinsheng Zhang1
1Department of Physics, Chair for Functional Materials, TUM School of Natural Sciences, Technical University of Munich, James-Franck-Str. 1, 85748 Garching, Germany.
ACS applied materials & interfaces
|January 30, 2025
概括
添加Atums Green,一种固体添加剂,显著提高有机太阳能电池的稳定性. 这种绿色光聚合物通过在操作过程中保持结晶性和微观结构来防止降解,从而提高设备的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 有机太阳能电池 (OSC) 为基于的光伏提供了一个有希望的替代方案.
- 液体添加剂通常用于OSC制造,但固体添加剂具有优势.
- 了解退化机制对于提高OSC运行稳定性至关重要.
研究的目的:
- 调查Atums Green作为绿色溶剂基PBDB-TF-T1:BTP-4F-12太阳能电池中的固体添加剂的潜力.
- 在没有添加剂的情况下阐明OSC的降解途径.
- 为了证明Atums Green兴奋剂对OSC性能和寿命的稳定作用.
主要方法:
- 制造PBDB-TF-T1:BTP-4F-12太阳能电池,使用或不使用Atums Green添加剂.
- 在操作中,用于在设备老化过程中进行结构分析的放牧发生率广角X射线散射 (GIWAXS) 和小角X射线散射 (GISAXS).
- 性能表征包括测量短路电流 (JSC),填充因子 (FF) 和开通电路电压 (VOC).
主要成果:
- 没有添加剂的参考太阳能电池表现出由结晶性和微观结构的变化驱动的降解,而不是氧化还原反应.
- 确定了四个阶段的降解过程,涉及降低格子间距和晶体凝聚度长度,增加域大小和材料分解.
- 原子绿色的兴奋剂有效地抑制了这些形态变化和分解,从而提高了在空气中照明下设备的稳定性.
结论:
- 这项研究揭示了有机太阳能电池中的动力降解过程,将形态演变与性能损失联系起来.
- 通过抑制降解途径,Atums绿色兴奋剂显著提高有机太阳能电池的稳定性和性能.
- 这项工作突出了Atums Green作为稳定高效有机太阳能电池的高效固体添加剂的潜力.
