通过挥发性形态主管进行双相调节,使陷抑制有机太阳能电池具有20.6%的效率
Xin Song1,2, Tongrui Zhang3, Hongxiang Li4
1School of Materials Science and Engineering, Jiangsu Engineering Laboratory of Light-Electricity-Heat Energy-Converting Materials and Applications, Changzhou University, Changzhou, 213164, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|December 16, 2025
概括
一种新型的添加剂,1,3-二-5-丁 (DBI),同时优化有机太阳能电池中的供体和受体相. 这种协同方法抑制了陷,提高了功率转换效率 (PCE) 和设备稳定性.
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:
- 有机太阳能电池 (OSCs) 面临效率限制,原因是来自供体和受体阶段问题的陷密度.
- 目前的策略主要针对受体调节,忽视了用于陷抑制的协同作用的供体-受体共调.
研究的目的:
- 引入1,3-二-5-丁 (DBI) 作为一种挥发性固体添加剂,用于OSCs的同时供体和受体相优化.
- 研究DBI在减轻陷密度和提高设备性能方面的机制.
主要方法:
- 粗粒度分子动态模拟以模拟相位行为.
- 在现场同步光谱和瞬态光电子表征.
- 有机太阳能电池设备的制造和测试,有或没有DBI.
主要成果:
- DBI选择性地与PM6结合,加强链际相互作用并促进预聚合.
- 这种PM6矩阵的优化使Y6聚合受到硬质阻碍,从而导致明确的相位分离.
- 在PM6:Y6设备中,DBI治疗将PCE从17.0%提高到18.4%,在三元系统中达到20.6%.
结论:
- 通过协同的捐赠者-接受者相共调,DBI有效地抑制能量混乱和陷密度.
- 该战略显示了提高OSC业绩和运营稳定的巨大潜力.


