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太陽能電池！Adv. Sci：新型添加劑改善溶液處理OSCs轉換效率
來源： 時間：2023-08-14 17:23:25 瀏覽：2109次

第一作者：Chaofeng Zhu

通訊作者：闞志鵬、Kilwon Cho

通訊單位：廣西大學、浦項科技大學

DOI: 10.1002/advs.202303150


01

研究背景

順序沉積方法有助于有機太陽能電池（OSCs）光活性層中的垂直相分布，提高功率轉換效率。通過這種薄膜制備方法，可以使高沸點溶劑添加劑對兩層的形態進行微調。然而，由于溶劑殘留，引入的液體添加劑會損害器件的形態穩定性。基于此，廣西大學物理科學與工程技術學院闞志鵬以及浦項科技大學Kilwon Cho等人以具有高揮發性和低成本的1, 3, 5-三溴苯（TBB）作為受體溶液中的固體添加劑，并結合熱退火來調節由D18Cl/L8-BO組成的OSCs中垂直相分布。相比對照組，經過TBB處理的器件和經過額外熱處理的器件表現出更高的激子產生速率、電荷載流子遷移率、電荷載流子壽命和減少的雙-分子電荷復合。


02

文章要點

要點1：研究通過加入TBB，熱處理，在薄膜中形成長距離的分子填充和均勻的雙-連續給體-受體網絡，從而提高薄膜的結晶度和在垂直方向上有利的供體-受體分布。

要點2: 研究中TBB+TA OSCs實現了18.5%（平均18.1%）的PCE，Voc為910 mV，JSC為26.3 mA cm-2，FF為77.2%，優于其控制器件（17.2%，平均16.7%）。器件性能的提高與激子生成速率、載流子遷移率、載流子壽命的增加以及雙-分子電荷重組的減少有關。

要點3：該研究將先進的器件性能歸因于垂直方向上梯度分布的給體-受體濃度，為優化順序沉積的頂層形態以實現高性能有機太陽能電池提供了思路。


03

圖文展示

 圖1. D18-Cl、L8-BO和TBB的化學結構與表征

 圖2.對照組、TBB、TBB+TA的表征

 圖3. TOF-SiMS、NEXAFS等表征

 圖4. 2D GIWAXS圖和TEM圖像

 圖5.從溶液到薄膜的區別狀態示意圖


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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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