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卤代噻吩即成

科学新知:2022 Energy Environ. Sci., 溶剂添加剂-卤代噻吩如何提升有机太阳能电池效率?

  Energy Environ. Sci.于2022年发表一篇研究。要提升有机太阳能电池的效率,在供体和受体溶液中加入溶剂添加剂被认为是相当有效的策略。由于目前最先进的光伏材料在其共轭骨架上有噻吩序列,因此本研究中,将噻吩类似物2,5-二溴噻吩(HBrT)和2,5-二溴-3,4-二氟噻吩(FBrT)开发为溶剂添加剂。

  研究结果发现,因FBrT具有较高的沸点,并且由于「同类互溶」的原理(注:若两分子的极性、结构越接近,就越容易互溶在一起),具有易于溶解供体和受体的能力,这为延长光伏材料的结晶和相分离动力学过程提供了有效的工具。由于同时形成了更高的结晶度、有利的相分离和类似P-i-N的异质结,FBrT处理的太阳能电池显示出更好的激子离解、电荷传输和提取,并抑制了载流子复合。

  因此,

1.具有FBrT添加剂的PM6:Y6基太阳能电池的效率达到17.9%,填充因子为 78.6%,这是PM6:Y6基二元太阳能电池中达到的最高值之一。

2.更引人注目的是,FBrT溶剂添加剂在基于L8-BO、Y6-BO和BTP-eC9的太阳能电池中具有普遍的适用性,并在器件中实现了18.6~18.7%的明显效率提升

  这些发现表明噻吩衍生物是进一步优化有机太阳能电池的有效溶剂添加剂。

 

本文关键词:有机太阳能电池、organic solar cell、光伏材料、photovoltaic material、溶剂添加剂、solvent additives、卤代噻吩、halogenated thiophenes

原文:https://doi.org/10.1039/D2EE02553A

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