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化學所侯劍輝AM:通過調節相變動力學提升高效有機光伏電池的光子利用效率

 更新時間:2023-02-03 點擊量:351

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主要內容

光子利用效率是實現高效有機光伏(OPV)電池的關鍵。中科院化學所侯劍輝團隊通過調節給體和受體相變動力學,在基于PBQx-TCl:PBDB-TF:eC9-2Cl的系統中構建了多尺度纖維網絡形態,系統地研究了其相變過程和晶體尺寸。


PBQx-TCl和eC9-2Cl在三元膜中形成直徑約為25nm的纖維結構。此外,由PBDB-TF組裝的細纖維均勻分布在PBQx-TCl和eC9-2Cl的纖維網絡上。理想的多尺度纖維網絡形態使三元器件能夠實現與二元器件相比更優越的電荷轉移和傳輸過程,這些改進促進了光子利用效率提高。


最后研究團隊在單結OPV電池中實現了19.51%的高功率轉換效率,優化的三元電池外部量子效率在500–800nm的波長范圍內超過85%。并且制作了一個具有超過20%優良PCE的串聯OPV電池,以增加太陽光子吸收。本研究為構建理想的多尺度纖維網絡形態和提高OPV電池的光子利用效率提供了思路。



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文獻信息

Enhancing Photon Utilization Efficiency for High-Performance Organic Photovoltaic Cells via Regulating Phase Transition Kinetics
Pengqing Bi, Jianqiu Wang, Yong Cui, Jianqi Zhang, Tao Zhang, Zhihao Chen, Jiawei Qiao, Jiangbo Dai, Shaoqing Zhang, Xiaotao Hao, Zhixiang Wei, Jianhui Hou
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