模块化交互由光修饰的宽带间隙小分子受体诱导 能够实现高性能三级有机光伏
Yuanyuan Zhang1, Shijie Cheng1, Meijia Chang2
1School of Materials Science and Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou, 450001, China.
这项研究探讨了有机太阳能电池 (OSC) 的小分子受体 (SMA) 中的蓝色组的放置. 新型UF-BCN接受器通过优化形态和实现19.34%的功率转换效率来提高三元OSC性能.
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:
- 团对于调整有机太阳能电池 (OSC) 的小分子接受器 (SMA) 中的能量水平和分子包装至关重要.
- 以前的研究主要集中在SMA中蓝色组的终端组修饰上,对它们在中央单元工程中的作用进行了有限的探索.
研究的目的:
- 系统地研究 SMA 中心单元中蓝色组替代的影响.
- 设计和合成一种新的蓝色功能化宽带间接接收器,UF-BCN.
- 评估UF-BCN作为三元有机太阳能电池中的第三个组件的性能.
主要方法:
- 设计和合成了新的蓝色功能化的宽带间隔接受器UF-BCN.
- 描述UF-BCN的电子和光学特性,包括表面能量和HOMO水平.
- 使用D18:BTP-eC9:UF-BCN.的三元有机太阳能电池 (OSC) 的制造和测试.
主要成果:
- 在中央单元中引入蓝色基团显著增强了表面能量,并加深了接受器的HOMO水平,导致了蓝色转移的吸收.
- 在混合受体阶段,UF-BCN表现出互补的光吸收,强大的分子间相互作用,以及与BTP-eC9的良好兼容性.
- 三元OSC装置实现了功率转换效率 (PCE) 的19.34%.
结论:
- 在SMAs的中央单元中替换基是分子工程的有效策略.
- UF-BCN充当形态调节器,改善活性层形态,提高三元OSC的性能.
- 这项工作突出了中央单元光功能化的潜力,以推进高性能有机太阳能电池技术.
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