聚合增强排放聚合物供体通过抑制非辐射重组来提高有机太阳能电池的效率
Lingzhi Guo1,2, Lunbi Wu3, Tao Jia3
1School of Chemistry, Beihang University, Beijing, 100191, P.R. China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|October 4, 2025
概括
高发光聚合物供体可以减少有机太阳能电池 (OSC) 中的非辐射电压损失 (ΔVnr). 这项研究介绍了PiNTSO-F,这是一种新的捐赠者,通过优化接口和充电动力学来提高设备效率.
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:
- 非辐射电压损失 (ΔVnr) 显著限制有机太阳能电池 (OSC) 的效率.
- 增强材料发光是减轻 ΔVnr.的关键策略之一.
- 以前的研究主要集中在非富勒烯受体上,忽视了发光聚合物捐赠体.
研究的目的:
- 设计和合成具有聚合增强排放 (AEE) 特性的高发光聚合物供体.
- 研究这种新型供体 (PiNTSO-F) 对有机太阳能电池性能的影响.
- 阐明捐赠者优化器械性能的机制.
主要方法:
- 合成了一种新的AEE聚合物供体,PiNTSO-F.
- 使用PM6:BTP-eC9系统制造三元有机太阳能电池,其中包含PiNTSO-F.
- 界面形态,能量水平和电荷动态的表征.
- 设备性能测试以确定效率和电压损失.
主要成果:
- PiNTSO-F首选位于捐赠者-接受者界面,改善了形态和能量.
- 在三元系统中,非辐射重组率显著降低.
- 接口电荷生成效率接近于统一,最大限度地减少 ΔVnr.
- 三元器件实现了0.192V的低ΔVnr和20.36%的高功率转换效率.
结论:
- 作为第三个组成部分,开发高发光聚合物供体是一种有效的策略,以抑制OSC中的ΔVnr.
- PiNTSO-F优化了接口特性,从而减少了电压损失和提高了效率.
- 这项工作为设计高性能OSC与最小化的电压损失提供了机械洞察力.
