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化學(xué)所侯劍輝最新EES:效率超18%的全聚合物太陽能電池

閱讀:1164        發(fā)布時(shí)間:2023/2/7
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主要內(nèi)容

全聚合物太陽能電池 (all-PSCs) 通常具有復(fù)雜的共混形態(tài),這是因?yàn)樗鼈兙哂休^高的鏈糾纏概率,較大的能量無序是阻礙功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)提高的重要因素之一。在本文中,中科院化學(xué)所侯劍輝等人充分利用兩種高效聚合物供體PBDB-TFPBQx-TF,設(shè)計(jì)并合成了三種三元共聚物PQB-x (x represents 1-3)。


結(jié)果表明,通過調(diào)節(jié)受體組分的含量,可以線性調(diào)節(jié)光吸收光譜和分子能級。有趣的是,三元共聚改變了分子取向,從面上和邊上共存轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫔洗嬖?,從而抑制了能量無序 (44, 47, and 53 meV for PQB-2, PBQx-TF, and PBDB-TF)。


在基于聚合物受體PY-IT的電池器件中,PQB-2顯示出能量損失降低,且開路電壓提高了0.942V。瞬態(tài)吸收測量表明,歸因于PBQx-TF的結(jié)構(gòu)組件為PY-IT提供了高效的電荷轉(zhuǎn)移通道。因此,基于PQB-2:PY-IT的設(shè)備產(chǎn)生的最大PCE為18.1%。這項(xiàng)研究表明,通過分子設(shè)計(jì)抑制能量紊亂是進(jìn)一步改善all-PSCs PCEs的可行方法。



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  • 通過使用AM1.5G光譜的太陽光模擬器(100 mW/cm2)進(jìn)行J?V測量。


  • 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. 
    通過使用Paios太陽能電池&OLED瞬態(tài)特性測試系統(tǒng)的線性增壓(Photo-CELIV)測量光誘導(dǎo)電荷


產(chǎn)品推薦-太陽光模擬器

太陽光模擬器,出光方向可調(diào),方便配合手套箱使用或者獨(dú)立使用,用于各種光電材料、光電器件、OPV有機(jī)太陽能電池、鈣鈦礦太陽能電池領(lǐng)域、光生物領(lǐng)域的研究、測試以及評價(jià)等。(點(diǎn)擊訪問)

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產(chǎn)品推薦-Paios太陽能電池&OLED瞬態(tài)特性測試系統(tǒng)
系統(tǒng)整合了DC,AC和瞬態(tài)測試模式,用于表征太陽能電池/OLED器件載流子遷移率、瞬態(tài)光電流、瞬態(tài)光電壓、載流子壽命和濃度、載流子動力學(xué)過程、摻雜和陷阱分布等性能,對器件的瞬態(tài)性能進(jìn)行全面分析。(點(diǎn)擊訪問)

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文獻(xiàn)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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