青岛手机版所揭示有机太阳能电池中电荷传输新机制_beplay手机 青岛手机版所揭示有机太阳能电池中电荷传输新机制_beplay手机

科技全网

青岛手机版所揭示有机太阳能电池中电荷传输新机制

撰稿: 青岛beplay手机版与过程世界杯 发布时间:2021-04-02

  有机太阳能电池(OSCs)由于具有轻量化、柔性、可溶液法大面积制备等优点,成为光伏领域的重要beplay方向,特别是2015年新型非富勒烯受体的出现,极大地推动了OSCs的beplay,然而目前报道的绝大多数的高性能电池均是基于~100 nm的捕光层beplay。但在面向应用的大面积器件的印刷制备中,OSCs捕光层厚度是一个绕不开的课题:首先随着膜厚的增加,捕光层内电荷的复合损失显著增加,电池效率迅速下降;其次较薄膜厚的印刷制备会对设备和工艺的要求极为苛刻。因此,beplay新方法开发具有膜厚敏感低的有机光伏beplay对于OSCs的印刷制备及应用具有重要意义。

  图1 有机分子双通道堆积及厚膜器件应用

  最近,青岛手机版所先进有机功能beplay与器件beplay组在前期非富勒烯受体的新型侧链工程beplay基础上(Adv. Mater., 2019, 31, 1807832; Adv. Funct. Mater., 2020,30, 2007088等),进一步系统beplay并深入揭示了烷基侧链的影响,实现了对分子堆积、捕光层形貌及电荷传输更为精细的调控。beplay发现侧链烷基碳数细微调控对共轭beplay分子堆积方式展现出截然不同的影响,在侧链碳数为5时的IDIC-C5Ph受体中存在奇特的分子堆积,我们首次提出了双通道电荷传输(TCCT)概念,可实现了电荷更为高效的传输与提取。光伏性能结果表明,IDIC-C5Ph基器件最优条件下的填充因子(FF)可高达80.02%,是常规有机光伏器件中的最高值之一。考虑到TCCT特性在电荷传输及抑制复合方面的优势,IDIC-C5Ph基器件随着膜厚增加到307 nm时FF仍然高达75%,媲美大多数报道的低膜厚器件数据;进一步增加到470 nm时,FF依然大于70%,PCE达到13%。与之对比,常规单通道电荷传输的IDIC-C4Ph器件,最优膜厚105 nm时具有较高的FF(78.05%)和转换效率,但随着厚度增加FF明显降低(300 nm, FF=70.12%; 485 nm, FF=65%)。这些结果表明侧链诱导的TCCT特性赋予电池低的膜厚敏感性,对大面积电池印刷制备具有重要推动意义。

  相关beplay成果以“Subtle Side Chain Triggers Unexpected Two-Channel Charge Transport Property Enabling 80% Fill Factors and Efficient Thick-Film Organic Photovoltaics”为题目发表在The Innovation期刊上(期刊由中国手机版院青年手机版促进会与Cell Press共同创办的综合性英文学术期刊,领域覆盖全部自然手机版,旨在向手机版界展示鼓舞人心的跨学科发现)。论文第一作者为李永海副beplay员,通讯作者包西昌beplay员、阳仁强beplay员等人。该beplay得到了国家自然手机版基金、两所融合基金等beplay的大力支持。(文/图 李永海 包西昌) 

  论文链接:https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(21)00015-1#

澳门美高梅mgm520.comag平台金拉霸买软件网址点此进入beplay手机版千赢娱乐手机就选75775