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陳永勝、闞斌AEM:低聚物受體實現效率17.4%的全聚合物太陽能電池

 更新時間:2023-04-13 點擊量:264

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主要內容

高效穩定的全聚合物太陽能電池(all-PSCs)因其對柔性器件的機械魯棒性而受到更多關注。在CH系列小分子受體的基礎上,報道了一種新型聚合物受體(PZC24),當與PM6共混時,其功率轉換效率(PCE)達到16.82%。

為了進一步提高性能,南開大學陳永勝、闞斌等人提出并合成了一種與PZC24具有相同主鏈結構的低聚物受體(CH-D1)作為all-PSCs體系的第三組分。該創新策略提高了分子結晶度和分子堆積,并能保持all-PSCs二元體系的高效電荷傳輸通道。因此,基于PM6:PZC24:CH-D1的三元器件表現出17.40%的PCE,是所有PSCs中的最高記錄之一。與PM6:PZC24相比,其三元器件的光穩定性和熱穩定性同時增強。此外,引入低聚物受體并沒有削弱all-PSCs的機械魯棒性。因此,三元柔性器件顯示出15.35%的優異PCE。

該策略在PM6:PY-IT和PM6:PY-V-γ all-PSCs中表現出良好的適應性,PCEs提高了17%以上。此研究結果為同時提高all-PSCs器件的光伏效率和穩定性提供了可行的策略,預示著all-PSCs的光明前景。


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圖1:PM6、PZC24和CH-D1的分子結構
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圖2:OSCs器件結構
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圖3:基于PM6:PZC24、PM6:CH-D1和PM6:PZC24:CH-D1的OSCs瞬態光電流及瞬態光電壓測量


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圖4:PM6:PZC24、PM6:CH-D1、PM6:PZC24:CH-D1混合薄膜的AFM圖

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文獻信息

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