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陳永勝、闞斌AEM:低聚物受體實(shí)現(xiàn)效率17.4%的全聚合物太陽能電池

 更新時(shí)間:2023-04-13 點(diǎn)擊量:726

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主要內(nèi)容

高效穩(wěn)定的全聚合物太陽能電池(all-PSCs)因其對柔性器件的機(jī)械魯棒性而受到更多關(guān)注。在CH系列小分子受體的基礎(chǔ)上,報(bào)道了一種新型聚合物受體(PZC24),當(dāng)與PM6共混時(shí),其功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)達(dá)到16.82%。

為了進(jìn)一步提高性能,南開大學(xué)陳永勝、闞斌等人提出并合成了一種與PZC24具有相同主鏈結(jié)構(gòu)的低聚物受體(CH-D1)作為all-PSCs體系的第三組分。該創(chuàng)新策略提高了分子結(jié)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(xiàn)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(wěn)定性和熱穩(wěn)定性同時(shí)增強(qiáng)。此外,引入低聚物受體并沒有削弱all-PSCs的機(jī)械魯棒性。因此,三元柔性器件顯示出15.35%的優(yōu)異PCE。

該策略在PM6:PY-IT和PM6:PY-V-γ all-PSCs中表現(xiàn)出良好的適應(yīng)性,PCEs提高了17%以上。此研究結(jié)果為同時(shí)提高all-PSCs器件的光伏效率和穩(wěn)定性提供了可行的策略,預(yù)示著all-PSCs的光明前景。


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圖1:PM6、PZC24和CH-D1的分子結(jié)構(gòu)
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圖2:OSCs器件結(jié)構(gòu)
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圖3:基于PM6:PZC24、PM6:CH-D1和PM6:PZC24:CH-D1的OSCs瞬態(tài)光電流及瞬態(tài)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(xiàn)信息

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Zhixiang Li, Zhe Zhang, Hongbin Chen, Yunxin Zhang, Yuan-Qiu-Qiang Yi, Ziqi Liang, Bin Zhao, Miaomiao Li, Chenxi Li, Zhaoyang Yao, Xiangjian Wan, Bin Kan, Yongsheng Chen


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