一种新的宽带间隙捐赠聚合物的合成和特征化,通过直接合聚凝法,用于在第三级非烯有机太阳能电池中提高性能
M L Keshtov1, A R Khokhlov1, D P Kalinkin1
1A.N. Nesmeyanov Institute of Organoelement compounds of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russian Federation.
一种新的宽带隙聚合物,P ((FCzNDT-DFTPhz),提高有机太阳能电池的效率. 使用这种聚合物的三元器件实现了17.36%的功率转换效率,超过了二元电池.
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:
- 三级活性层提高有机太阳能电池 (OSC) 的功率转换效率 (PCE).
- 开发具有广泛吸收和适当能量水平的新供体聚合物对于高性能OSC至关重要.
研究的目的:
- 为OSC应用设计和合成一种新的宽带隙聚合物,P(FCzNDT-DFTPhz).
- 为了研究P ((FCzNDT-DFTPhz) 的光学和电化学特性.
- 评估使用P(FCzNDT-DFTPhz) 在二进制和三进制活性层中的OSC的性能.
主要方法:
- 合成宽带间隔聚合物 P ((FCzNDT-DFTPhz) 与特定的供体和受体单元.
- 在环境条件下使用P ((FCzNDT-DFTPhz) 作为Y6接受器的供体和非化溶剂加工的有机太阳能电池的制造.
- 将P ((FCzNDT-DFTPhz) 纳入PTB7-Th:Y6二元系统,以创建三元有机太阳能电池.
主要成果:
- P(FCzNDT-DFTPhz) 在650nm以下表现出强烈的吸收和深度HOMO水平 (-5.46 eV),促进高开通电路电压.
- 二元OSCs (P(FCzNDT-DFTPhz):Y6) 获得了15.59%的PCE,超过了PTB7-Th:Y6 (12.98%).
- 三级OSCs (P(FCzNDT-DFTPhz):PTB7-Th:Y6) 由于互补吸收,增强的光收获和改善的激子动态,达到17.36%的PCE.
结论:
- 新型聚合物P ((FCzNDT-DFTPhz) 有效地提高了OSC的性能.
- 结合P ((FCzNDT-DFTPhz) 的三元策略通过互补吸收和高效的刺激管理等协同效应显著促进PCE.
- 开发的材料和设备架构为高效,非化加工有机太阳能电池提供了一个有希望的途径.
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