化學(xué)所侯劍輝AM：通過(guò)調(diào)節(jié)相變動(dòng)力學(xué)提升高效有機(jī)光伏電池的光子利用效率

主要內(nèi)容

光子利用效率是實(shí)現(xiàn)高效有機(jī)光伏（OPV）電池的關(guān)鍵。中科院化學(xué)所侯劍輝團(tuán)隊(duì)通過(guò)調(diào)節(jié)給體和受體相變動(dòng)力學(xué)，在基于PBQx-TCl:PBDB-TF:eC9-2Cl的系統(tǒng)中構(gòu)建了多尺度纖維網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，系統(tǒng)地研究了獨(dú)特的相變過(guò)程和晶體尺寸。

PBQx-TCl和eC9-2Cl在三元膜中形成直徑約為25nm的纖維結(jié)構(gòu)。此外，由PBDB-TF組裝的細(xì)纖維均勻分布在PBQx-TCl和eC9-2Cl的纖維網(wǎng)絡(luò)上。理想的多尺度纖維網(wǎng)絡(luò)形態(tài)使三元器件能夠?qū)崿F(xiàn)與二元器件相比更優(yōu)越的電荷轉(zhuǎn)移和傳輸過(guò)程，這些改進(jìn)促進(jìn)了光子利用效率提高。

研究團(tuán)隊(duì)在單結(jié)OPV電池中實(shí)現(xiàn)了19.51%的高功率轉(zhuǎn)換效率，優(yōu)化的三元電池外部量子效率在500–800nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)超過(guò)85%。并且制作了一個(gè)具有超過(guò)20%優(yōu)良PCE的串聯(lián)OPV電池，以增加太陽(yáng)光子吸收。本研究為構(gòu)建理想的多尺度纖維網(wǎng)絡(luò)形態(tài)和提高OPV電池的光子利用效率提供了思路。

文獻(xiàn)信息