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認證效率19.2%,雙纖維網絡結構助力提高單結有機太陽能電池效率

 更新時間:2023-04-28 點擊量:337

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主要內容

在有機光伏中,納米尺度上給體和受體的形態控制是實現高效激子擴散和解離、載流子傳輸及抑制復合損失的關鍵。在這篇文章中,上海交通大學劉烽教授、北京航空航天大學孫艷明教授和倫敦帝國理工學院顏駿博士等人展示了一種基于三元給體-受體結構的雙纖維網絡,該形態具有多長度,通過結合輔助共軛聚合物結晶體和非富勒烯受體細絲組件構建。

使用這種方法,研究團隊獲得了19.3%(認證值為19.2%)的平均光電轉換效率。成功之處在于光電參數和形態特征長度之間的良好匹配,從而有效地利用了激子和自由電荷。這種策略使得激子擴散長度增加和復合速率降低,因此與二元器件相比,三元器件中的光電損耗最小化。雙纖維網絡結構策略最大限度地減少了損耗并提高功率輸出,為單結有機光伏實現20%的功率轉換效率提供了可能性。


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其研究過程中使用我公司代理的150W太陽光模擬器(DM-40S3/XES-40S3,SAN-EI ELECTRIC,Japan)測量電流-電壓(J-V)曲線

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圖1:材料和器件性能


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圖2:薄膜的形態


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圖3:器件物理特性


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圖4:L8-BO的單晶結構


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圖5:激子擴散長度和器件參數

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文獻信息

Single-junction organic solar cells with over 19% efficiency enabled by a refined double-fibril network morphology

Lei Zhu, Ming Zhang, Jinqiu Xu, Chao Li, Jun Yan, Guanqing Zhou, Wenkai Zhong, Tianyu Hao, Jiali Song, Xiaonan Xue, Zichun Zhou, Rui Zeng, Haiming Zhu, Chun-Chao Chen, Roderick C. I. MacKenzie, Yecheng Zou, Jenny Nelson, Yongming Zhang, Yanming Sun & Feng Liu


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