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化學所侯劍輝最新EES:效率超18%的全聚合物太陽能電池

 更新時間:2023-02-07 點擊量:411

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主要內容

全聚合物太陽能電池 (all-PSCs) 通常具有復雜的共混形態,這是因為它們具有較高的鏈糾纏概率,較大的能量無序是阻礙功率轉換效率(PCE)提高的重要因素之一。在本文中,中科院化學所侯劍輝等人充分利用兩種高效聚合物供體PBDB-TFPBQx-TF,設計并合成了三種三元共聚物PQB-x (x represents 1-3)。


結果表明,通過調節受體組分的含量,可以線性調節光吸收光譜和分子能級。有趣的是,三元共聚改變了分子取向,從面上和邊上共存轉變為面上存在,從而抑制了能量無序 (44, 47, and 53 meV for PQB-2, PBQx-TF, and PBDB-TF)。


在基于聚合物受體PY-IT的電池器件中,PQB-2顯示出能量損失降低,且開路電壓提高了0.942V。瞬態吸收測量表明,歸因于PBQx-TF的結構組件為PY-IT提供了高效的電荷轉移通道。因此,基于PQB-2:PY-IT的設備產生的最大PCE為18.1%。這項研究表明,通過分子設計抑制能量紊亂是進一步改善all-PSCs PCEs的可行方法。



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  • 通過使用AM1.5G光譜的太陽光模擬器(100 mW/cm2)進行J?V測量。


  • The photoinduced charge extraction by linearly increasing voltage (photo-CELIV) measurement was performed by the all-in-one characterization platform Paios developed and commercialized by Fluxim AG, Switzerland. 
    通過使用Paios太陽能電池&OLED瞬態特性測試系統的線性增壓(Photo-CELIV)測量光誘導電荷


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文獻信息

Suppressing the energetic disorder of all-polymer solar cells enables over 18% efficiency
Tao Zhang,   Ye Xu,   Huifeng Yao,   Jianqi Zhang,   Pengqing Bi,   Zhihao Chen,   Jingwen Wang,   Yong Cui,   Lijiao Ma,   Kaihu Xian,   Zi Li,   Xiao-Tao Hao,   Zhixiang Wei  and  Jianhui Hou
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