混合阴极介层工程使有机太阳能电池的效率超过20%
Hang Yang1, Wenjing Zhang1, Xiaoxiao Li1
1Laboratory of Advanced Optoelectronic Materials, Suzhou Key Laboratory of Novel Semiconductor-Optoelectronics Materials and Devices, State Key Laboratory of Bioinspired Interfacial Materials Science, College of Chemistry Chemical Engineering and Materials Science, Soochow University, Suzhou, 215123, P.R. China.
研究人员通过将二胺类型的CIL (PDINN) 与铜酸 (CuPc) 衍生物相结合,开发出混合阴极介层 (CIL). 这种混合CIL通过提高导电性和工作功能来提高有机太阳能电池 (OSC) 的性能,实现显著的功率转换效率 (PCE).
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:
- 阴极间层 (CIL) 对有机太阳能电池 (OSC) 的性能至关重要,影响导电性,界面二极管和工作功能.
- 基于二胺的CIL (PDINN) 在导电性和厚度耐受性方面存在局限性.
研究的目的:
- 使用混合CIL方法开发一个优化PDINN功能的通用策略.
- 通过解决现有CILs的局限性来提高有机太阳能电池的光伏性能.
主要方法:
- 将多化物替代的铜酸 (CuPc) 衍生物纳入PDINN,以形成混合CIL.
- 研究PDINN和CuPc之间的键和π-π相互作用的作用.
- 描述混合CIL的膜形态,导电性和阴极工作功能.
主要成果:
- 混合PDINN:CuPc CIL表现出改进的薄膜形态,增强的导电性和减少的阴极工作功能.
- 混合CIL表现出更好的厚度耐受性,从而显著提高OSC光伏性能.
- 基于PM6:D18:L8-BO的OSC与混合CIL实现了20.17%的功率转换效率 (PCE),而控制装置的效率为19.29%.
结论:
- 混合CIL策略有效地优化了PDINN功能,用于高性能OSC.
- 这种方法在不同的光活性层和基于PDINN的CIL中显示出普遍性.
- 开发的混合CIL为创造高效的有机太阳能电池提供了一个有希望的途径.
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