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张茂杰&叶龙:17.6%效率! 聚合物有机太阳能电池
来源: 搜狐网 https://www.sohu.com/a/425770901_120755787   发布时间: 2020-10-19 17:28   354 次浏览   大小:  16px  14px  12px
张茂杰&叶龙:17.6%效率! 聚合物有机太阳能电池

Optimized active layer morphologies via ternary copolymerization of polymer donors for 17.6% efficiency organic solar cells with enhanced fill factor, (Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI:10.1002/anie.202010596)


最近,苏州大学张茂杰教授和天津大学叶龙教授等人展示了一种简单的无规三元共聚方法,通过仔细地将第三个5,5‘-二噻吩基-2,2’-联噻唑(DTBTz,20mol%)单元引入到PM6(PM6-Tz00)的分子骨架中,合成了三元共聚物给体PM6-Tz20。

结果表明,该方法可以适当地调整分子的有序性,取向和聚集性质,而不会明显影响聚合物给体的吸收和能级,然后利用小分子受体Y6有效地优化活性层的形态以及电学性质, 最终改善了填充因子(FF),从而提高了PCE。因此,基于PM6-Tz20的OSC实现了高达17.1%的PCE,显著增强的FF为0.77,远高于基于PM6的文献效率(PCE=15.7%和FF=0.72)。

值得注意的是,用Ag(220nm)代替Al(100nm)作为阴极,由于光电流的增加,最高PCE进一步提高到17.6%。这一研究工作提供了一个简单而有效的方法来优化osc的混合形态以获得更高的光伏性能。