通过有机太阳能电池的固体添加异构化工程选择性调节捐助者和受体聚合行为,效率超过20%
Keli Shi1, Haicui Liu1, Shucheng Qin2
1Key Laboratory of Solid State Optoelectronic Devices of Zhejiang Province, College of Physics and Electronic Information Engineering, Zhejiang Normal University, Jinhua, Zhejiang, 321004, China.
研究人员开发了新的比索芬异构添加剂来控制有机太阳能电池 (OSC) 膜形态. 3,3-TT添加剂显著改善了分子包装和π-π堆叠,使OSC效率提高到20%以上.
科学领域:
- 材料科学
- 有机电子
- 太阳能发电
背景情况:
- 高性能有机太阳能电池 (OSC) 需要精确控制膜形态.
- 固体添加剂提供了一种有前途的策略来选择性地管理捐赠物和接受物质的聚合.
研究的目的:
- 设计和研究用于调节有机太阳能电池膜形态的比西奥芬异构体固体添加剂 (2,2-TT,2,3-TT,3,3-TT).
- 了解添加结构如何影响捐赠和接受材料的聚合行为.
主要方法:
- 2,2-TT,2,3-TT和3,3-TT双异构体的合成
- 使用这些添加剂制造和表征有机太阳能电池.
- 对薄膜形态,分子包装和光伏性能进行分析.
主要成果:
- 3,3-TT添加剂有效促进了捐赠物 (PM6,D18) 和接受物 (L8-BO) 材料的紧和有序分子包装.
- 基于PM6:L8-BO的OSC处理了3,3-TT,由于充电流动性平衡和载体寿命更长,效率达到了19.34%.
- 基于D18:L8-BO的OSC与3,3-TT处理达到了显著的20.32%的效率,具有优异的82.47%填充系数.
结论:
- 固体添加物异构化是OSC中选择性控制供体和接受体聚合的关键策略.
- 3,3-TT添加剂通过优化膜形态显著提高有机太阳能电池的性能.
- 这种方法为高效有机太阳能电池技术的进一步发展铺平了道路.
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