刀片涂层全聚合物有机太阳能电池,效率为15%,使用环保溶剂系统

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 可再生能源可再生能源是可再生能源.
• 有机电子 有机电子

背景情况:

• 有机太阳能电池 (OSC) 提供了诸如灵活性和半透明度等优势.
• 聚合小分子受体 (PSMA) 的近期进展提高了全聚合物太阳能电池 (全PSC) 的效率.
• 可扩展和环保的制造方法对于将所有PSC商业化至关重要.

研究的目的:

• 报告第一个可扩展的制造PM6:PY-IT全聚合物太阳能电池,使用绿色溶剂和医生刀片涂层.
• 优化油墨配方和加工,以改善活性层形态和结晶性.
• 在环境条件下证明有效的电荷传输和设备性能.

主要方法:

• 使用的医生刀片涂层在空气中的环境温度下使用绿色溶剂*o*-xylen.
• 采用受控加热,和旋转来制造油墨.
• 使用AFM,TEM和GIWAXS来表征膜形态和结晶性.
• 通过空间电荷有限电流 (SCLC) 方法评估电荷传输特性.

主要成果:

• 在PM6:PY-IT设备中实现了15%的功率转换效率 (PCE).
• 获得的短路电流密度 (Jsc) 为22.54 mA/cm2,开路电压 (Voc) 为0.91 V,填充系数 (FF) 为67.2%.
• 优化的油墨配方导致了改善的薄膜形态和结晶性.

结论:

• 使用*o*-xylen开发的医生刀片涂层方法是全PSC制造的一种可扩展和环保的方法.
• 环境,低能耗的加工条件适合高效的制造.
• 这项工作突出了可持续和具有成本效益的高性能全PSC生产的有希望的途径.