在非富勒烯受体中使用乙烯功能化的线性基链,可实现19.2%的效率和稳定的造有机太阳能电池
Chenyu Han1, Bo Cheng1, Zhen Fu2
1National Engineering Research Center for Colloidal Materials, Key Laboratory of Special Functional Aggregated Materials (Shandong University), Ministry of Education, School of Chemistry & Chemical Engineering, Shandong University, Jinan, 250100, China.
研究人员使用修改的非富勒烯受体开发了新的有机太阳能电池 (OSC). 这一策略增强了分子堆叠和薄膜形态,导致商业用途的高效和稳定的设备.
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:
- 开发具有成本效益和稳定的有机太阳能电池 (OSC) 对商业化至关重要.
- 通过单步处理实现最佳活性层形态仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 设计和合成新型非富勒烯受体 (NFAs) 以实现高效的成型OSC.
- 研究线性链修饰对分子包装和膜形态学的影响.
- 通过分子设计来提高设备的性能和稳定性.
主要方法:
- 合成两个NFAs,BTP-N6和BTP-V6,与相邻的线性基链.
- 使用D18:BTP-N6和D18:BTP-V6活性层制造非造OSC.
- 分子堆叠的特征,膜形态和设备性能.
- 使用层对层 (LBL) 处理进行优化.
主要成果:
- 线性链减少了固态障碍,促进了紧的,面对面的分子堆叠.
- BTP-V6促进了增强的π-π堆叠和精细的双纤维形态.
- 作为造的D18:BTP-V6设备实现了19.2%的效率和80.7%的填充因子.
- 在LBL优化的设备达到20.1%的效率.
- 设备表现出强大的热和货架稳定性.
结论:
- 基链修饰是一种可行的策略,用于制造高效和稳定的造OSC.
- 精致的形态和增强的电荷传输有助于设备的高性能.
- 这种方法加速了有机太阳能电池的商业化.
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