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化学所侯剑辉最新EES:效率超18%的全聚合物太阳能电池

 更新时间:2023-02-07 点击量:530

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主要内容

全聚合物太阳能电池 (all-PSCs) 通常具有复杂的共混形态,这是因为它们具有较高的链纠缠概率,较大的能量无序是阻碍功率转换效率(PCE)提高的重要因素之一。在本文中,中科院化学所侯剑辉等人充分利用两种高效聚合物供体PBDB-TFPBQx-TF,设计并合成了三种三元共聚物PQB-x (x represents 1-3)


结果表明,通过调节受体组分的含量,可以线性调节光吸收光谱和分子能级。有趣的是,三元共聚改变了分子取向,从面上和边上共存转变为面上存在,从而抑制了能量无序 (44, 47, and 53 meV for PQB-2, PBQx-TF, and PBDB-TF)。


在基于聚合物受体PY-IT的电池器件中,PQB-2显示出能量损失降低,且开路电压提高了0.942V。瞬态吸收测量表明,归因于PBQx-TF的结构组件为PY-IT提供了高效的电荷转移通道。因此,基于PQB-2:PY-IT的设备产生的最大PCE为18.1%。这项研究表明,通过分子设计抑制能量紊乱是进一步改善all-PSCs PCEs的可行方法。



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  • 通过使用AM1.5G光谱的太阳光模拟器(100 mW/cm²)进行J−V测量。


  • The photoinduced charge extraction by linearly increasing voltage (photo-CELIV) measurement was performed by the all-in-one characterization platform Paios developed and commercialized by Fluxim AG, Switzerland. 
    通过使用Paios太阳能电池&OLED瞬态特性测试系统的线性增压(Photo-CELIV)测量光诱导电荷


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文献信息

Suppressing the energetic disorder of all-polymer solar cells enables over 18% efficiency
Tao Zhang,   Ye Xu,   Huifeng Yao,   Jianqi Zhang,   Pengqing Bi,   Zhihao Chen,   Jingwen Wang,   Yong Cui,   Lijiao Ma,   Kaihu Xian,   Zi Li,   Xiao-Tao Hao,   Zhixiang Wei  and  Jianhui Hou
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