通过可溶性控制实现的动力学操纵,通过兼容的空气涂层向19%的有机太阳能电池实现动力学操纵
Yongwen Lang1,2, Ying Zhang1,3, Hao Xia1
1The Department of Electrical and Electronic Engineering, Research Institute for Smart Energy (RISE), Guangdong-Hong Kong-Macao Joint Laboratory for Photonic-Thermal-Electrical Energy Materials and Devices, The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong, 999077, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|February 24, 2025
概括
使用扭曲元件调整油墨溶解度可以改善叶片涂层有机太阳能电池 (OSC). 这种方法增强了薄膜形态和稳定性,实现了高功率转换效率 (PCE),与螺旋涂层设备相美.
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:
- 叶片涂层是有机太阳能电池 (OSC) 的可扩展方法.
- 刀片涂层的OSC往往表现较低的性能比旋转涂层的由于在控制膜形态的挑战.
- 高沸点溶剂在刀片涂层过程中会导致过度聚合.
研究的目的:
- 为了研究墨水溶解度调整对叶片涂层OSC中的薄膜形成动力学的影响.
- 通过优化形态来提高刀片涂层OSC的性能和稳定性.
- 了解涂层方法,油墨特性和设备结果之间的关系.
主要方法:
- 加入一个扭曲的第三个组件 (BTP-4Cl) 来调整油墨溶解度.
- 有机太阳能电池活性层的叶片涂层使用PM6:BTP-eC9混合物.
- 对薄膜聚合动力学和相位分离的分析.
- 设备性能特征,包括功率转换效率 (PCE) 和光稳定性.
主要成果:
- 墨水溶解度调整诱导了叶片涂膜中的快速结晶和细相分离.
- 实现了 19.67% 的功率转换效率 (PCE) 叶片涂层的 OSC (0.04 cm2).
- 由于抑制相聚合,在设备中证明了增强的光稳定性.
- 结果接近螺旋涂层设备的性能 (19.76% PCE).
结论:
- 通过扭曲的第三部件调节溶解度是高性能叶片涂层OSC的有效策略.
- 这种方法克服了在可扩展的涂层过程中对薄膜形态控制的挑战.
- 该方法为在露天条件下制造的高效和稳定的OSC提供了一条途径.
更多相关视频
07:32Printing Fabrication of Bulk Heterojunction Solar Cells and In Situ Morphology Characterization
Published on: January 29, 2017
10.4K
06:49In situ Grazing Incidence Small Angle X-ray Scattering on Roll-To-Roll Coating of Organic Solar Cells with Laboratory X-ray Instrumentation
Published on: March 2, 2021
6.2K