使用m-氨基酸的简单兴奋剂策略通过PEDOT:PSS优化使有机太阳能电池的效率提高了19.61%
Ming Chen1, Hansheng Chen1, Jiale Li2
1School of Materials, Shenzhen Campus of Sun Yat-sen University, No. 66, Gongchang Road, Guangming District, Shenzhen, Guangdong 518107, China.
ACS applied materials & interfaces
|November 26, 2025
概括
研究人员通过用m-aminobenzoic acid (MABA) 修改孔运输层来增强有机太阳能电池. 这提高了导电性和效率,在设备中实现了超过19%的功率转换效率.
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:
- 孔输送层 (HTL) 对于有机太阳能电池 (OSC) 来说至关重要.
- 传统的PEDOT:PSS在导电性和电子阻塞方面面临限制,阻碍了OSC的性能.
- 有效的HTL修改是推进OSC技术的关键.
研究的目的:
- 开发一种简单而有效的策略来修改PEDOT:PSS,使用m-aminobenzoic acid (MABA) 和glycine (Gly).
- 调查MABA和Gly对PEDOT的影响:PSS薄膜特性和OSC性能.
- 提高OSC中的电荷提取,运输和设备效率.
主要方法:
- 将MABA和Gly纳入PEDOT:PSS中的低度 (1 mg mL-1).
- 薄膜性质的表征,包括导电性,孔移动性和形态.
- 用修改HTL的OSC设备的制造和测试.
主要成果:
- 与Gly.相比,MABA的结合显著改善了PEDOT:PSS薄膜的特性.
- MABA降低了PSS/PEDOT比率,增加了PEDOT链的过渡,并形成了一个更密集的导电网络.
- 使用PEDOT:PSS + MABA的OSC实现了17.17% (PM6:Y6),19.14% (PM6:L8-BO) 和19.61% (D18:L8-BO) 的冠军功率转换效率.
结论:
- 马巴是一种高效的兴奋剂,用于提高OSC的PEDOT:PSS表现.
- MABA修改策略提供了一种简单的方法来改善OSCs.
- 这项研究提供了通过HTL优化设计高性能有机太阳能电池的见解.
