光焱科技 胜焱电子科技 Enlitech
Previous slide
Next slide
Tell us more, we’ll
Enlighten Your Ideas!

2022 Adv. Energy Mater:刮刀涂布工艺与非卤溶剂的结合!降低有机太阳能电池光伏损失

标题-通过非卤化溶剂优化微纳米形态的刀片涂层

第一作者:张家友/陈义旺教授课题组

本文亮点

本文报道了一种将刮刀涂布工艺与非卤溶剂结合的策略,探讨了刮刀涂布工艺中,加工溶剂引起活性层的微纳米形貌与光伏性能之间的明确关系

实验结果表明,采用非卤溶剂(甲苯)作为加工溶剂时,基于PM6:BTP-eC9体系制备的薄膜具有高的结晶度,较小的相分离相貌;

在条件下,甲苯溶剂制备的器件PCE=16.58%,高于氯仿溶剂制备的器件效率;且相比于旋涂,具有更低(2.8%)的光伏损失。

研究动机

  尽管有机太阳电池的认证效率已超过18%,但其使用的加工溶剂大多含卤素,这不利于未来商业化大规模生产。因此,有必要开发一种使用环境友好型的溶剂,制备大面积有机太阳电池的技术。在高通量印刷技术中,刮刀涂布作为一种与卷对卷工艺相匹配的方法受到了广泛关注。然而,很少有报道探讨,刮刀涂布工艺中,加工溶剂差异引起活性层的微纳米形态与光伏性能之间的明确关系。

本文所用仪器

  • 光焱科技的QE-R量子效率测量系统(QE-R3011)
  • FTPS傅里叶转换光电流系统(PCET-600)
  • REPS光伏Voc-loss分析仪(ELCT-3010)

研究成果说明

  研究人员采用非卤化溶剂甲苯作为加工溶剂,基于PM6:BTP-eC9体系制备的薄膜具有高的结晶度,较小的相分离形貌;器件具有优异的光电转化效率16.58%,高于氯仿溶剂制备的器件效率15.08%。此外还探讨了,基于氯仿和甲苯两种加工溶剂、旋涂与刮涂工艺制备器件的性能差异,并定义了PCEloss = (PCEspin-coating-PCEblade-coating)/PCEspin-coating),从而评估相关性能。实验结果表明,基于甲苯制备的器件PCEloss仅为2.8%;而氯仿制备的器件PCEloss高达10.6%。说明,基于甲苯的刮涂器件效率与旋涂相当;而氯仿的刮涂器件具有较大的效率损失。最后,通过刮涂工艺与甲苯溶剂相结合的策略,制备的1cm2的大面积器件效率超过14%。

blank

通讯作者简介

  陈义旺教授,江西师范大学/南昌大学教授。主要从事有机聚合物太阳电池、钙钛矿太阳电池的光伏性能研究。

本文关键词:刮刀涂布、blade-coating、非卤溶剂、nonhalogenated solvent、有机太阳能电池、organic solar cell、量子效率、Quantum Efficiency、FTPS、REPS

原文:https://doi.org/10.1002/aenm.202200165

推荐仪器

Loading

发表回复