绿色溶剂中的聚合物太阳能电池的伪双层批量异质连接活性层,效率为18.48%
Jingyue Cao1,2, Zheng Xu1,2
1Key Laboratory of Luminescence and Optical Information, Beijing Jiaotong University, Ministry of Education, Beijing 100044, China.
Polymers
|February 13, 2025
概括
研究人员为聚合物太阳能电池 (PSC) 开发了一种伪bilayer批量异质连接 (PBHJ) 结构. 这种方法提高了形态和效率,使用绿色溶剂实现了18.48%的冠军功率转换效率 (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:
- 聚合物太阳能电池 (PSC) 中的平面异面连接 (PHJ) 需要特定的直角溶剂来实现高效的垂直相分离.
- 这种溶剂依赖性限制了高性能PSC的处理灵活性和可扩展性.
研究的目的:
- 为了研究一个伪-bilayer批量异质连接 (PBHJ) 结构作为PSC的PHJ的替代方案.
- 了解使用绿色溶剂处理的PBHJ膜的形态演变和性能益处.
主要方法:
- 使用PM6和BTP-eC9混合物在不同稀释比率的o-xylen制造PBHJ PSC.
- 对PBHJ膜进行形态分析,以研究垂直相位分离和相互透的网络形成.
- 刺激生成模拟和电荷动态测量以评估电荷传输特性.
主要成果:
- PBHJ膜表现出更均的,相互透的网络形态与受控的垂直相隔.
- 这种结构促进了高效的刺激子解离和电荷传输,抑制了陷重组.
- 冠军功率转换效率 (PCE) 达到18.48% (PM6:BTP-eC9) 和16.83% (PTQ10:BTP-eC9) 使用全绿溶剂.
结论:
- PBHJ战略提供了一种有效的方法来控制活性层形态,并增强PSC中的电荷动态.
- 这种方法为开发高效,用环保溶剂处理溶液的PSC提供了可行的替代方案.
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