通过化昆素基聚合物添加剂实现精细优化的形态和高效的层次有机太阳能电池

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:

• 垂直相隔形态对于高性能有机太阳能电池 (OSC) 是至关重要的.
• 层次处理 (LbL) 允许在OSC中独立优化供体和受体层.
• 控制活性层形态仍然是OSC发展的一个关键挑战.

研究的目的:

• 开发一种新的策略,以优化D18/L8-BO基础的OSC中的活性层形态.
• 调查聚化类聚合物添加剂对OSC性能的影响.
• 通过形态控制来提高LbL处理的OSC的功率转换效率 (PCE).

主要方法:

• 合成三种基于昆素的聚合物 (P2FQx,P3FQx,P4FQx) 以不同的化.
• 将这些聚合物作为添加剂纳入基于D18/L8-BO的LbL-OSC中.
• 评估设备性能,包括功率转换效率 (PCE) 和填充因子 (FF).

主要成果:

• 多基诺素添加剂显著提高了LbL-OSC设备的效率,尽管作为独立供体的性能有限.
• 添加剂促进了供体聚合和受体透,促进了垂直相位分离.
• P2FQx添加剂导致了优化的形态,达到20.13%的冠军PCE和80.13%的FF.

结论:

• 合理设计的聚合物添加剂可以有效地解决LBL-OSCs的形态学相关挑战.
• 聚化诺素添加剂为开发高性能有机光伏设备提供了一个有前途的途径.
• 这一战略为可扩展和高效的有机太阳能电池制造提供了途径.