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化學(xué)所&北科大Joule：通過自組裝空穴傳輸分子實(shí)現(xiàn)效率為19.3%的高性能有機(jī)太陽能電池！

發(fā)表時(shí)間：2024-04-18 14:54

研究團(tuán)隊(duì)合成了BPC-M、BPC-Ph和BPC-F自組裝空穴傳輸分子
基于自組裝沉積，有機(jī)太陽能電池獲得了19.3%的優(yōu)異功率轉(zhuǎn)換效率
自組裝效率取決于熱力學(xué)和分子間相互作用的平衡

主要內(nèi)容

有機(jī)太陽能電池(OSCs)的商業(yè)化包括克服與設(shè)備制造技術(shù)的效率、穩(wěn)定性、成本和復(fù)雜性相關(guān)的障礙，其中制造電荷傳輸和光活性層的精細(xì)順序沉積(SD)工藝是一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

在這篇文章中，中科院化學(xué)所侯劍輝和北京科技大學(xué)張少青等人合成了一系列自組裝空穴傳輸分子，即BPC-M, BPC-Ph和BPC-F，以研究自組裝沉積(SAD)機(jī)制，合成分子在SAD處理的電池中表現(xiàn)出顯著的光伏性能變化。值得注意的是，BPC-M在SAD處理的PBDB-TF:eC9電池中實(shí)現(xiàn)了19.3%的優(yōu)異功率轉(zhuǎn)換效率。然而，加入BPC-F的電池表現(xiàn)出明顯的性能下降。結(jié)果表明，由表面自由驅(qū)動(dòng)的熱力學(xué)與分子間相互作用是決定自組裝效率的關(guān)鍵，這決定了自組裝層和活性層中殘留分子的質(zhì)量。這項(xiàng)研究簡(jiǎn)化了有機(jī)太陽能電池結(jié)構(gòu)的制造，為有機(jī)太陽能電池結(jié)構(gòu)的產(chǎn)業(yè)化提供了一條有前景的途徑。