通过在序列处理中对捐赠者聚合的二次调节,实现20%的托卢加工二元有机太阳能电池
Yufei Wang1, Chuanlin Gao1, Wen Lei2
1College of New Materials and New Energies, Shenzhen Technology University, Shenzhen, 518118, People's Republic of China.
Nano-micro letters
|April 1, 2025
概括
新的同位素分子能够精确控制在有机太阳能电池中溶剂膨胀的顺序处理. 这种优化显著提高了散装形态和设备效率,达到高达20.00%.
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:
- 序列处理 (SqP) 是优化有机太阳能电池 (OSC) 的关键策略,它允许对供体和受体材料进行独立调.
- 有效的SqP依赖于底层受控的膨胀,这在单一溶剂中很难实现,并且通常通过试错来确定.
- 不足或过度的胀阻碍了有利的相互透网络的形成,限制了OSC的性能.
研究的目的:
- 在SqP过程中引入新型异构分子以微调核化和结晶动态.
- 实现精确控制底层膨胀,以改善OSC的形态和效率.
- 克服SqP中试错溶剂选择的局限性.
主要方法:
- 合成和应用两种新的异构分子,旨在与活性层材料相互作用.
- 利用这些分子在OSCs的顺序处理过程中调节底层的胀行为.
- 在活性层中,批量形态和垂直相隔离的表征.
- 使用PM6/PYF-T-o和PM6/BTP-eC9系统的有机太阳能电池的制造和效率测试.
主要成果:
- 异构分子通过强烈的非共价相互作用有效控制了底层的胀.
- 具有高二极子时刻的分子促进了PM6的早期核化,并在SqP期间延长了结晶时间.
- 观察到改善的散体形态和垂直相隔离.
- 获得了冠军功率转换效率的17.38%和20.00% (认证的19.70%).
结论:
- 开发的异构分子提供了一种新方法,用于在OSCs的顺序处理中精确控制胀动态.
- 这种方法显著提高有机太阳能电池的形态和性能.
- 这些发现为更高效和可预测的高性能OSC制造铺平了道路.
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