通过抑制静态和动态障碍,在三级有机太阳能电池中实现20.80%的效率
Jiali Song1,2, Guangkuo Dai2, Huotian Zhang3
1International Innovation Institute, Beihang University, Hangzhou, 311115, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|October 17, 2025
概括
抑制有机太阳能电池 (OSC) 中的能量障碍是提高效率的关键. 使用NVN接受器的新三元系统通过减少静态和动态混乱,显著提高OSC性能.
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:
- 高效的有机太阳能电池 (OSC) 需要抑制能量障碍.
- 静态和动态障碍会对光伏性能产生负面影响.
研究的目的:
- 开发一个三元系统来调节OSCs的能量障碍.
- 通过战略材料设计,提高OSC的光伏性能.
主要方法:
- 将二维接受器 (NVN) 纳入D18:L8-BO主机系统.
- 静态和动态乱抑制机制的分析.
- 优化三元系统形态学,包括双纤维网络形态学 (DFNM).
主要成果:
- 纳入NVN可以抑制静态和动态障碍.
- 通过减少结构放松来抑制动态障碍,增强光发光量子产量 (PLQY),并最大限度地减少非辐射能量损失.
- 优化的DFNM,分级的垂直相分离,以及增强的分子包装减轻了静态障碍.
- 实现了抑制陷状态,减少了能量损失,促进了刺激子解离,并改善了电荷传输.
- 这使得功率转换效率 (PCE) 为20.80% (认证为20.39%),并提高了操作光稳定性.
结论:
- 控制能量障碍对于高性能的OSC来说至关重要.
- 开发的三元系统有效地抑制了混乱,提高了OSC的表现.
- 这一战略为推进OSC技术提供了一个有前途的途径.
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