高性能厚膜全聚合物太阳能电池,采用直接不均电场辅助的叶片涂层工艺
Beibei Shi1,2, Yiyun Li1, Jiangkai Sun1,2
1School of Physics, State Key Laboratory of Crystal Materials, Shandong University, Jinan, Shandong, 250100, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|September 1, 2025
概括
研究人员开发了一种直流 (DC) 场方法来改进厚厚的有机太阳能电池 (OSC). 这种技术提高了全聚合物设备的效率,为工业生产铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学
- 有机电子
- 可再生能源
背景情况:
- 厚厚的活性层 (>300 nm) 对于工业有机太阳能电池 (OSC) 的生产至关重要.
- 在厚膜OSC,特别是全聚合物类型中实现高效率仍然是一个重大挑战.
- 全聚合物OSC提供了增强的稳定性,使其具有商业化的吸引力.
研究的目的:
- 引入一种简单有效的方法来操纵厚膜全聚合物OSC中的大量异质连接 (BHJ) 膜形态.
- 解决阻碍厚膜全聚合物太阳能电池产业扩张的制造挑战.
- 提高稳定的全聚合物有机太阳能电池的性能和可制造性.
主要方法:
- 在全聚合物OSC的叶片涂层过程中应用直流 (DC) 场.
- 处理大量异质连接 (BHJ) 膜形态以实现垂直相位分布.
- 使用非接触式直流场技术制造厚膜 (≥300 nm) 有机太阳能电池.
主要成果:
- 在BHJ片中实现了有利的垂直相位分布.
- 有效地降低了电子透值.
- 通过叶片涂层制造的厚膜全聚合物设备的功率转换效率为17.59%,创下了新的基准.
- 电流场方法显示了设备整体性能的显著提升.
结论:
- 无接触直流场方法是优化全聚合物OSC厚膜形态的可行策略.
- 这种方法有效地提高了设备的性能,并解决了工业生产的关键制造挑战.
- 这项研究通过提高稳定,高效厚膜设备的可制造性,有助于有机太阳能电池工业化的发展.
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