推进高性能有机太阳能电池与碳醇修饰的2PACz,用于可扩展的大面积制造
Chunhui Liu1, Jiali Song1, Jiaxin Gao2
1School of Chemistry, Beihang University, Beijing, 100191, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|February 3, 2025
概括
研究人员开发了一种碳醇修饰的2PACz混合物,用于有机太阳能电池 (OSC). 这种混合物形成了光滑的薄膜,提高了大面积设备的性能和稳定性,实现了创纪录的功率转换效率 (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:
- 薄膜中的2PACz聚合阻碍有机太阳能电池 (OSC) 的性能,特别是在大面积的设备中.
- 孔输送层 (HTL) 对于在OSC中有效地提取电荷至关重要.
- 控制分子聚合是改善膜形态和设备效率的关键.
研究的目的:
- 克服2PACz在OSC中的聚合问题.
- 使用二进制分子系统开发一个同质的HTL.
- 为了提高有机太阳能电池的功率转换效率 (PCE) 和稳定性.
主要方法:
- 构建一个二元结合分子系统,将2PACz与碳素 (Cz) 混合在一起.
- 研究2PACz和Cz之间的分子间相互作用,特别是键.
- 使用修改后的HTL的有机太阳能电池的制造和表征.
主要成果:
- 2PACz/Cz混合物通过键抑制2PACz聚合,形成均的薄膜.
- 装有修改版HTL的设备表现出更好的电荷传输,达到20.10%的PCE和80.3%的填充系数.
- 大面积设备 (1.0厘米2) 显示了创纪录的PCE18.56%的高稳定性 (92.7%的保留).
结论:
- 碳醇修饰有效抑制2PACz聚合,从而产生更优质的薄膜质量.
- 开发的HTL显著提高了OSC的性能和稳定性,特别是在大面积应用中.
- 这一战略为制造高性能和稳定的有机太阳能电池提供了一个有希望的途径.
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