通过固体增材工程实现了接近84%和21%的二进制有机太阳能电池效率的记录填充因子

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:

• 使用固体添加剂控制有机太阳能电池 (OSC) 的形态是设备性能的关键.
• 添加剂和光活性材料之间的分子间相互作用对OSC形态和效率的精确影响需要进一步了解.

研究的目的:

• 通过分子异构化工程调整分子间相互作用如何影响OSC形态和性能.
• 探索素替代添加剂在增强光活性材料的J型堆叠和吸收光谱中的作用.

主要方法:

• 作为固体添加剂,使用了三种替代的1,2,4-三二二同位素.
• 采用分子异构化工程来精确调整分子间相互作用.
• 制造和特征二元有机太阳能电池.

主要成果:

• 改变替代剂的位置改善了添加剂的可混合性和分子间相互作用,形成了一个双连续的相互透网络.
• 实现了~84%的高填充系数和近21%的功率转换效率 (获得了20.42%的认证).
• 证明了出色的储存稳定性,外推T80超过10,000小时.

结论:

• 分子异构化工程是优化OSC固体添加物相互作用的有效策略.
• 开发的OSC表现出顶级性能和卓越的运营稳定性.
• 这项工作为有机电子产品中固体添加剂的结构属性关系提供了洞察力.