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化学所侯剑辉AM:通过调节相变动力学提升高效有机光伏电池的光子利用效率

 更新时间:2023-02-03 点击量:481

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主要内容

光子利用效率是实现高效有机光伏(OPV)电池的关键。中科院化学所侯剑辉团队通过调节给体和受体相变动力学,在基于PBQx-TCl:PBDB-TF:eC9-2Cl的系统中构建了多尺度纤维网络形态,系统地研究了其相变过程和晶体尺寸。


PBQx-TCl和eC9-2Cl在三元膜中形成直径约为25nm的纤维结构。此外,由PBDB-TF组装的细纤维均匀分布在PBQx-TCl和eC9-2Cl的纤维网络上。理想的多尺度纤维网络形态使三元器件能够实现与二元器件相比更*的电荷转移和传输过程,这些改进促进了光子利用效率提高。


最后研究团队在单结OPV电池中实现了19.51%的高功率转换效率,优化的三元电池外部量子效率在500–800nm的波长范围内超过85%。并且制作了一个具有超过20%优良PCE的串联OPV电池,以增加太阳光子吸收。本研究为构建理想的多尺度纤维网络形态和提高OPV电池的光子利用效率提供了思路。



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文献信息

Enhancing Photon Utilization Efficiency for High-Performance Organic Photovoltaic Cells via Regulating Phase Transition Kinetics
Pengqing Bi, Jianqiu Wang, Yong Cui, Jianqi Zhang, Tao Zhang, Zhihao Chen, Jiawei Qiao, Jiangbo Dai, Shaoqing Zhang, Xiaotao Hao, Zhixiang Wei, Jianhui Hou
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