17.68% 效率 无化溶剂加工有机太阳能电池模块 通过种子晶体策略驱动
Haotian Hu1,2, Ze Jin1,2, Jinfeng Ge1
1Zhejiang Provincial Engineering Research Center of Energy Optoelectronic Materials and Devices, Ningbo Institute of Materials Technology & Engineering, Chinese Academy of Sciences, Ningbo, 315201, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|February 27, 2025
概括
一种新的种子晶体策略通过优化结晶来提高有机太阳能电池的性能. 这种方法提高了小型设备和大型有机太阳能电池模块的效率,为工业可扩展性铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 有机太阳能电池 (OSC) 实现了高效率,但由于类等有毒溶剂而面临可扩展性挑战.
- 其他高沸点,非化溶剂存在溶解性和结晶性的问题.
- 优化薄膜形成和结晶对于工业OSC生产至关重要.
研究的目的:
- 引入一种种子晶体策略,以改善有机太阳能电池中的核和结晶.
- 开发一种方法来提高大型有机太阳能电池模块的性能.
- 克服传统溶剂和加工方法的局限性.
主要方法:
- 作为种子晶体,将基 (乙烯基醇) 修饰的小分子捐赠体纳入.
- 使用不对称的BDTF-CA2O分子来促进聚合物供体 (PM6) 结晶.
- 优化膜形态,包括相位分离和垂直分布.
主要成果:
- 种子晶体策略显著改善了聚合物供体PM6.6的结晶.
- BDTF-CA2O抑制了过度的相位分离,并优化了薄膜的垂直分布.
- 用烯加工的小面积设备实现了19.67%的功率转换效率.
- 大面积有机太阳能电池模块实现了创纪录的活性面积效率17.68%,光圈面积效率为16.80% (>10厘米2).
结论:
- 种子晶体策略在优化有机太阳能电池的核和结晶方面是有效的.
- 这种方法增强了刺激子提取,载体运输,并减少了重组损失.
- 这项研究表明,有机太阳能电池模块的高效,大面积的大规模生产是一个可行的途径.


