基于NFA的聚合物的合成和表征,用于提高热稳定性的太阳能电池
Lucie Rivet1, Antoine Curé1, Camille Jutard1
1IRIG-SyMMES, Université Grenoble Alpes/CEA/CNRS/Grenoble INP 38000 Grenoble France cyril.aumaitre@cea.fr.
概括
研究人员开发了全聚合物太阳能电池的新聚合物,提高了稳定性和效率. 优化的Stille聚合导致了具有出色的热和光化学电阻的材料,这对于有机光伏至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 全聚合物太阳能电池 (APSCs) 在有机光伏中显示出改善稳定的承诺.
- 对APSC的新型电子接受聚合物的合成和表征尚未得到充分研究.
- 控制聚合并理解聚合物特性对稳定性的影响至关重要.
研究的目的:
- 为APSCs合成和表征基于非富勒受体 (NFA) 的新型聚合物.
- 优化Stille聚合过程,以获得更好的宏分子控制和材料特性.
- 在设备应用中评估合成聚合物的热和光化学稳定性.
主要方法:
- 使用各种素配体和托尔曼参数,对Stille聚合物的系统优化.
- 合成基于NFA的聚合物,其中包括烯,因达二烯或二烯类似物.
- 使用紫外线,原子力显微镜 (AFM) 和草地发生率广角X射线散射 (GIWAXS) 进行了表征.
- 在热老化 (ISOS-D-2) 和光浸泡 (ISOS-L-1) 协议下设备制造和稳定性测试.
主要成果:
- 对于合成的聚合物来说,实现了更好的宏分子控制和在o-xylen中良好的溶解性.
- 聚合物表现出适合活性层集成和无形固态形态学的光学特性.
- 设备在1000小时的热应力后保持了90%以上的初始效率.
- 证明了出色的光稳定性,一些材料在1个太阳照明下300小时后没有降解.
结论:
- 开发的基于NFA的聚合物为增强全聚合物太阳能电池的稳定性提供了一个有前途的途径.
- 优化静止聚合为有机电子应用提供了对聚合物合成的更好控制.
- 这些材料解决了有机光伏的长期稳定性挑战,为持久的APSC铺平了道路.
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