高效的光子利用是实现高性能有机光伏(OPV)电池的关键。近日,中国科学院侯剑辉、Cui Yong通过调节相变动力学提高高性能有机光伏电池的光子利用效率。
本文要点:
1) 作者通过调节供体和受体相变动力学,在基于PBQx TCl:PBDB-TF:eC9-2Cl的系统中构建了多尺度纤维网络形态,并系统研究了其独特的相变过程和晶体尺寸。PBQx-TCl和eC9-2Cl在三元膜中形成直径约为25nm的纤维结构。此外,由PBDB-TF组装的纤维均匀分布在PBQx-TCl和eC9-2Cl的纤维网络上。
2) 理想的多尺度纤维网络形态使三元系统具有比二元系统更优越的电荷转移和传输过程;这些改进增强了光子利用效率。作者在单结OPV电池中实现了19.51%的高功率转换效率,并且三元电池的外量子效率在500–800 nm的宽范围内超过85%。作者还制作了一个串联OPV电池,其可以增加太阳光子吸收,并且串联电池具有超过20%的优异PCE。
Pengqing Bi et.al Enhancing Photon Utilization Efficiency for High-Performance Organic Photovoltaic Cells via Regulating Phase Transition Kinetics Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202210865
https://doi.org/10.1002/adma.202210865