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南昌大學(xué)/江西師范大學(xué)陳義旺團(tuán)隊(duì) Adv. Mater.：通過二元稀釋策略實(shí)現(xiàn)理想化準(zhǔn)平面異質(zhì)結(jié)有機(jī)太陽電池

2023-10-22 來源：高分子科技

關(guān)鍵詞：二元稀釋準(zhǔn)平面異質(zhì)結(jié) 有機(jī)太陽能電池活性層垂直梯度形貌

有機(jī)太陽能電池(OSC)由于其重量輕，柔韌性和溶液處理特性而成為綠色能源轉(zhuǎn)換的有力候選者。目前順序沉積工藝證明了實(shí)現(xiàn)具有理想梯度相分離形態(tài)的光層結(jié)構(gòu)的巨大可能性，這對決定有機(jī)太陽能電池性能的物理過程具有至關(guān)重要的影響。

近日，陳義旺教授團(tuán)隊(duì)提出雙稀釋策略，在可控構(gòu)筑活性層理想垂直梯度形貌方面取得了創(chuàng)新性成果。該工作以《Achieving Desired Pseudo-Planar Heterojunction Organic Solar Cells via Binary-Dilution Strategy》為題發(fā)表在國際頂級期刊《Advanced Materials》上。南昌大學(xué)為論文第一完成單位，高分子及能源化學(xué)研究院碩士研究生文林為本文第一作者，博士研究生毛厚東為共同第一作者，南昌大學(xué)陳義旺教授、談利承教授及江西師范大學(xué)張立福博士為共同通訊作者。該論文中，使用受體（BO-4Cl）作為給體層（PM6）稀釋劑，PM6作為受體層（L8-BO）的稀釋劑，通過順序沉積構(gòu)筑了P-PHJ結(jié)構(gòu)。除了具有良好的垂直相分布外，P-PHJ活性層還具有相當(dāng)大的D/A互穿區(qū)，這可以增加激子的產(chǎn)生/解離和電荷的運(yùn)輸/收集。此外，BO-4Cl的引入帶來了額外的電荷轉(zhuǎn)移通道，并重要地調(diào)節(jié)了活性層聚集尺寸和相純度，有助于減少能量損失。結(jié)果表明，P-PHJ器件的PCE為19.32%，遠(yuǎn)高于P-BHJ(17.67%)和三元BHJ (T-BHJ, 18.49%)器件。該器件的性能與SD法制備的OSCs器件的冠軍PCE相當(dāng)，表明二元稀釋策略為獲得可調(diào)節(jié)的垂直相位分布和高性能的OSCs提供了新的途徑。