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陈永胜、阚斌AEM:低聚物受体实现效率17.4%的全聚合物太阳能电池

 更新时间:2023-04-13 点击量:376

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主要内容

高效稳定的全聚合物太阳能电池(all-PSCs)因其对柔性器件的机械鲁棒性而受到更多关注。在CH系列小分子受体的基础上,报道了一种新型聚合物受体(PZC24),当与PM6共混时,其功率转换效率(PCE)达到16.82%。

为了进一步提高性能,南开大学陈永胜、阚斌等人提出并合成了一种与PZC24具有相同主链结构的低聚物受体(CH-D1)作为all-PSCs体系的第三组分。该创新策略提高了分子结晶度和分子堆积,并能保持all-PSCs二元体系的高效电荷传输通道。因此,基于PM6:PZC24:CH-D1的三元器件表现出17.40%的PCE,是所有PSCs中的最高记录之一。与PM6:PZC24相比,其三元器件的光稳定性和热稳定性同时增强。此外,引入低聚物受体并没有削弱all-PSCs的机械鲁棒性。因此,三元柔性器件显示出15.35%的优异PCE。

该策略在PM6:PY-IT和PM6:PY-V-γ all-PSCs中表现出良好的适应性,PCEs提高了17%以上。此研究结果为同时提高all-PSCs器件的光伏效率和稳定性提供了可行的策略,预示着all-PSCs的光明前景。


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图1:PM6、PZC24和CH-D1的分子结构
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图2:OSCs器件结构
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图3:基于PM6:PZC24、PM6:CH-D1和PM6:PZC24:CH-D1的OSCs瞬态光电流及瞬态光电压测量


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图4:PM6:PZC24、PM6:CH-D1PM6:PZC24:CH-D1混合薄膜的AFM图

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文献信息

Oligomeric Acceptor Enables High-Performance and Robust All-Polymer Solar Cells with 17.4% Efficiency

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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