20.64% 通过热力学工程间层扩散和激发产生高效和稳定的二进制有机太阳能电池
Kangbo Sun1, Yufei Wang1, Guangye Zhang1
1College of New Materials and New Energies, Shenzhen Technology University, Shenzhen, 518118, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|August 30, 2025
概括
热基板加工通过控制活性层组装动态来提高有机太阳能电池的性能. 这种方法提高了效率和运行稳定性,为先进的有机光伏设备铺平了道路.
科学领域:
- 有机电子产品
- 材料科学
- 太阳能发电
背景情况:
- 热力学对于有机太阳能电池的活性层优化至关重要,但温度依赖的机制限制了效率.
- 了解这些机制是推动有机太阳能电池技术的关键.
研究的目的:
- 通过实时热成像来研究有机太阳能电池活性层的连续处理 (SqP) 过程中的温度控制组装动态.
- 与传统的热溶液技术相比,阐明热基板 (HS) 处理如何影响活性层的形态和性能.
主要方法:
- 实时热成像,用于在序列处理 (SqP) 过程中监测活性层组装动态.
- 与热溶液方法相比,采用高温和长时间加热的热基板 (HS) 处理技术.
- 有机太阳能电池设备的制造和表征,具有不同的活性层厚度和孔输送层.
主要成果:
- 液相处理加速了液相重组和核化,促进了层间透和最佳的供体含量.
- 实现了高度结晶的纤维结构,增强了孔的移动性并抑制了非辐射重组.
- 证明了设备效率的提高 (19.75%对于100 nm D18/eC9) 和运行稳定性 (在270小时后保持90%).
- 在使用2PACZ作为孔输送层的多个系统中,效率超过20%.
- 通过高频处理的300nm二进制设备实现了超过18.12%的效率.
结论:
- 热基板处理是优化有机太阳能电池活性层的有效策略.
- 该技术增强了形态控制,从而提高了光伏性能和稳定性.
- 这种方法为有机太阳能电池实现更高的效率提供了途径,包括更厚的活性层.


