在有机光伏中实现高效率和稳定性,通过掌握使用二进制添加剂的活性层形态学
Hyerin Kim1, Jin Soo Yoo1, Donghyun Song1
1Department of Chemistry Education, Graduate Department of Chemical Materials, Institute for Plastic Information and Energy Materials, Sustainable Utilization of Photovoltaic Energy Research Center (ERC), Pusan National University, Busandaehakro 63-2, Busan 46241, Republic of Korea.
一种二进制添加剂通过优化活性层形态来提高有机太阳能电池 (OSC) 的性能,达到18.57%的功率转换效率 (PCE). 该添加剂还提高了有机光电探测器 (OPD) 中的设备稳定性和性能.
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:
- 在高性能有机太阳能电池 (OSC) 中,通过控制活性层形态,外部单个添加剂至关重要.
- 优化形态是提高OSC电荷生成和传输的关键.
研究的目的:
- 调查二元添加剂 (纳弗他林+1-纳弗他林) 对基于PM6:L8-BO的有机太阳能电池 (OSC) 的性能和稳定性的影响.
- 评估二元添加剂在有机光电探测器 (OPD) 中的潜力.
主要方法:
- 在OSCs的PM6:L8-BO活性层中引入了一种由纳夫他林和1-纳夫他林组成的二进制添加剂.
- 测量了设备性能指标,包括功率转换效率 (PCE),电流密度 (Jsc) 和填充因子 (FF).
- 在环境条件下评估了长期稳定性.
- 有机光电探测器 (OPD) 被制造并以量子效率,响应性和检测能力为特征.
主要成果:
- 二元添加剂显著增强了PCE,从原始设备中的17.25%到18.57%.
- 性能改进归因于增强的可溶性,平衡的电荷流动性和优化的纳米尺度形态.
- 企业的OSC表现出很好的长期稳定性,在120天内保持97%的初始表现.
- 基于PM6:L8-BO的OPD显示出高量子效率,响应率为0.62 A/W,检测能力为2.10 × 10^10 Jones.
结论:
- 二元添加剂有效地同时提高有机太阳能电池的效率和稳定性.
- 开发的二进制添加剂策略对OSC和有机光电探测器都有好处.
- 这种方法为高性能和稳定的有机电子设备提供了一个有希望的途径.
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