山東大高珂CJC：PCE19.32%！基于七氟戊烷側(cè)鏈工程受體的高性能三元有機(jī)太陽能電池形貌調(diào)控技術(shù)

主要內(nèi)容

基于非富勒烯受體（NFAs）的有機(jī)太陽能電池（OSCs），光電轉(zhuǎn)換效率（PCEs）已突破 20 %，但其器件性能高度依賴于本體異質(zhì)結(jié)（BHJ，活性層核心結(jié)構(gòu)）的納米尺度形貌。為解決這一關(guān)鍵問題，三元共混策略是提升光伏參數(shù)、實(shí)現(xiàn)形貌調(diào)控的有效手段，然而要同時實(shí)現(xiàn)相分離尺寸優(yōu)化、垂直相分布調(diào)控與結(jié)晶度平衡，仍然面臨較大挑戰(zhàn)。

山東大學(xué)高珂、孫延娜、闞媛媛、Huajun Xu與宿州學(xué)院 Weihua Peng，廣西科技大學(xué)Hao Cheng等人開展本研究，設(shè)計(jì)并合成了一種新型 L8-BO 衍生物非富勒烯受體 ——BTP-HFCP，該受體分子具有七氟環(huán)戊烯氧基辛基側(cè)鏈。將其作為第三組分引入 D18:L8-BO 二元體系后，BTP-HFCP 可發(fā)揮高效形貌調(diào)控劑的作用。系統(tǒng)的**表征結(jié)果表明，三元器件的垂直相分布得到顯著優(yōu)化，相分離尺寸達(dá)到理想?yún)^(qū)間，結(jié)晶度趨于平衡，進(jìn)而有效提升電荷收集效率并抑制電荷復(fù)合。最終，該三元有機(jī)太陽能電池的**光電轉(zhuǎn)換效率達(dá) 19.32 %，性能優(yōu)于對應(yīng)的二元器件。

本研究證實(shí)，對三元體系第三組分進(jìn)行七氟環(huán)戊烯氧基辛基側(cè)鏈工程修飾，是實(shí)現(xiàn)高效三元有機(jī)太陽能電池形貌精準(zhǔn)調(diào)控的一種合理分子設(shè)計(jì)策略。

文獻(xiàn)信息

Heptafluoropentane Side Chain-Engineered Acceptor, a Morphological Modulator for High-Performance Ternary Organic Solar Cells?

Shengwei Shen, Bojun Yu, Shizhao Liu, Lingya Sun, Huajun Xu, Tengxiang Gao, Chuangcheng Hong, Xunchang Wang, Jianan Zheng, Yuanyuan Kan, Wei Zhang, Guangye Zhang, Hao Cheng, Renqiang Yang, Weihua Peng, Yanna Sun, Ke Gao

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cjoc.70390

- 產(chǎn)品咨詢及購買請聯(lián)系我們 -