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认证效率19.2%,双纤维网络结构助力提高单结有机太阳能电池效率

 更新时间:2023-04-28 点击量:464

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主要内容

在有机光伏中,纳米尺度上给体和受体的形态控制是实现高效激子扩散和解离、载流子传输及抑制复合损失的关键。在这篇文章中,上海交通大学刘烽教授、北京航空航天大学孙艳明教授和伦敦帝国理工学院颜骏博士等人展示了一种基于三元给体-受体结构的双纤维网络,该形态具有多长度,通过结合辅助共轭聚合物结晶体和非富勒烯受体细丝组件构建。

使用这种方法,研究团队获得了19.3%(认证值为19.2%)的平均光电转换效率。成功之处在于光电参数和形态特征长度之间的良好匹配,从而有效地利用了激子和自由电荷。这种策略使得激子扩散长度增加和复合速率降低,因此与二元器件相比,三元器件中的光电损耗最小化。双纤维网络结构策略最大限度地减少了损耗并提高功率输出,为单结有机光伏实现20%的功率转换效率提供了可能性。


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其研究过程中使用我公司代理的150W太阳光模拟器(DM-40S3/XES-40S3,SAN-EI ELECTRIC,Japan)测量电流-电压(J-V)曲线

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图1:材料和器件性能


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图2:薄膜的形态


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图3:器件物理特性


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图4:L8-BO的单晶结构


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图5:激子扩散长度和器件参数

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文献信息

Single-junction organic solar cells with over 19% efficiency enabled by a refined double-fibril network morphology

Lei Zhu, Ming Zhang, Jinqiu Xu, Chao Li, Jun Yan, Guanqing Zhou, Wenkai Zhong, Tianyu Hao, Jiali Song, Xiaonan Xue, Zichun Zhou, Rui Zeng, Haiming Zhu, Chun-Chao Chen, Roderick C. I. MacKenzie, Yecheng Zou, Jenny Nelson, Yongming Zhang, Yanming Sun & Feng Liu


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