半导体聚合物供体材料促进有机太阳能电池中的光子捕获欧洲杯足球竞彩

随着有源层新材料的发展,有机太阳能电池也在不断改进,特别是当材料堆叠在大块异质结设计中,利用各种组合吸收窗口来利用光谱更多部分的光子时。欧洲杯足球竞彩

利用掠入射广角x射线散射,研究了不同掺量PBDB-T-SF和IT-4F二元体系材料的分子堆积和取向。图片来源:英国钻石光源Beamline I07获得的数据

非富勒烯材料在二元有机太阳能欧洲杯足球竞彩电池中特别有利,可以调节光学和能量特性。然而,不管它们的好处如何,这些材料都具有狭窄的吸收窗口。欧洲杯足球竞彩将非富勒烯受体整合到有机太阳能电池的努力包括增加第三个组件来促进光子收集。

谨慎地选择第三种成分材料是至关重要的,这样它就不会影响分子的形式和结构,降低效率,但确保电荷和能量在正确的方向转移。

最近的一项研究应用物理评论,从每年出版为三元有机太阳能电池材料的选择提供了实用指导。欧洲杯足球竞彩作者使用组件工程以一种简单的物理方法来延长太阳能电池的光吸收和效率,而不是使用合成新型半导体的复杂过程。

他们从一种被称为COi8DFIC的非富勒烯电子受体开始,它具有高功率转换效率,因为它具有高能带隙和通过热基板铸造将分子取向从片层取向转变为h-和j型聚集的能力。

在研究过程中,他们将PTB7-Th:COi8DFIC二元体系与聚合物电子供体PBDB-T-SF和小分子电子受体IT-4F相结合,建立了每种材料对三元器件的适用性。

他们了解到无论是给体材料还是受体材料都可以用于三元器件:发现it - 4f和PBDB-T-SF在加入二元PTB7-Th:COi8DFIC体系时分别为15%和10%有效。

这些材料欧洲杯足球竞彩改善了光子捕获,增强了光谱响应,并对宿主材料的分子顺序产生了影响,从而优化了π-π堆积。平行于器件电极的分子平面堆叠直接增加了功率转换效率、电荷迁移率,并保持了精细的相分离。

h型和j型聚集的共存意味着该器件具有更宽的吸收光谱,将在短波长和长波长范围吸收更多的光子,并将它们转化为电荷,从而提高效率

王涛,研究作者

展望未来,作者希望研究物理技术,更好地调节材料的形成,防止h型聚集,促进j型聚集,延长对近红外光线的吸收,使半透明有机太阳能电池可行。

来源:http://www.aip.org

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