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降低全聚合物太阳能电池光伏效率的温度依赖性 被引量:1
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作者 张伟超 杨镕申 +9 位作者 乐耀昌 程倩 张莹玉 张建齐 肖林格 李世麟 姚果 张春峰 周惠琼 张渊 《Science China Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期47-57,共11页
全聚合物太阳能电池(All-PSCs)具有良好的机械稳定性和热稳定性,受到人们的广泛关注.目前,提高全聚合物太阳能电池性能的关键是改善活性层的形貌.本文通过逐层(LBL)工艺,优化了薄膜形貌,实现了更好的电荷产生和传输,增加了激子扩散长度... 全聚合物太阳能电池(All-PSCs)具有良好的机械稳定性和热稳定性,受到人们的广泛关注.目前,提高全聚合物太阳能电池性能的关键是改善活性层的形貌.本文通过逐层(LBL)工艺,优化了薄膜形貌,实现了更好的电荷产生和传输,增加了激子扩散长度,提高了电荷产量,并抑制了复合损失.此外,本文进一步研究了LBL制备的全聚合物太阳能电池中的激子/电荷行为与温度的依赖性关系.详细的原位光谱测量和光电特性表征表明,独特的形态延长了激子寿命,减少了电荷陷阱,并促进了电荷传输和收集.因此,准双层PM6/PYF-T-o器件的能量转换效率(PCE)显著提高(16.70%).此外,与BHJ器件相比,通过LBL工艺制备的器件,实现了增强的分子有序性,降低了能级混乱度,使得器件填充系数和PCE温度依赖性减弱.本工作为太阳能电池在温度可变环境下的电荷传输行为和光伏性能提供了新的认识,也为其实际应用提供了理论依据. 展开更多
关键词 能量转换效率 太阳能电池 温度依赖性 电荷传输 机械稳定性 填充系数 活性层 LBL
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全聚合物太阳能电池中聚合物受体的研究进展 被引量:1
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作者 杜家琦 《石油化工》 CSCD 北大核心 2023年第12期1773-1783,共11页
简述了全聚合物太阳能电池的器件结构和工作原理。根据聚合物受体的结构组成模块,分别从小分子受体构建单元(包括给电子中心核与吸电子末端)和桥连单元的角度,综述了近几年聚合物受体材料的结构变化与效率发展,总结了每种结构优化手段... 简述了全聚合物太阳能电池的器件结构和工作原理。根据聚合物受体的结构组成模块,分别从小分子受体构建单元(包括给电子中心核与吸电子末端)和桥连单元的角度,综述了近几年聚合物受体材料的结构变化与效率发展,总结了每种结构优化手段对材料性质的影响。最后提出了聚合物受体目前仍存在的问题并展望了未来的发展趋势。 展开更多
关键词 聚合物受体 小分子受体高分子化 全聚合物太阳能电池 有机太阳能电池
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基于非平面稠环苝酰亚胺的全聚合物太阳能电池 被引量:2
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作者 洪宇文 单通 +1 位作者 丁奎 钟洪亮 《功能高分子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期253-261,共9页
将一种具有扭曲结构的稠环苝酰亚胺单元(FPDI-Th)和二氟苯并噻二唑(DFBT)作为单体,并在两者之间插入带有不同烷基侧链的噻吩作为桥接单元,合成了两种新的聚合物受体PPDIBT-Th与PPDIBT-Th-C6,并将其用于全聚合物太阳能电池器件。研究了... 将一种具有扭曲结构的稠环苝酰亚胺单元(FPDI-Th)和二氟苯并噻二唑(DFBT)作为单体,并在两者之间插入带有不同烷基侧链的噻吩作为桥接单元,合成了两种新的聚合物受体PPDIBT-Th与PPDIBT-Th-C6,并将其用于全聚合物太阳能电池器件。研究了烷基侧链对聚合物性质和有机太阳能电池(OSCs)器件性能的影响。结果表明:基于这两种聚合物的OSCs器件都展示了优异的光伏性能,烷基侧链的引入不仅会影响分子自身的堆积,还会影响与其共混的聚合物的固态堆积。引入适量的烷基侧链有利于活性层的整体形貌达到较好的平衡状态,提升光伏器件的性能。虽然PPDIBT-Th-C6自身分子间堆积变弱,但是PPDIBT-Th-C6和聚合物给体共混成膜之后,有效保证了给体的固态堆积,最终获得了更大的光电流(12.15 mA/cm^2)与光电转换效率(4.95%)。 展开更多
关键词 全聚合物太阳能电池 聚合物受体 侧链工程 苝酰亚胺
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具有精确结构的苯并三氮唑类聚合物受体在全聚合物太阳电池中的应用
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作者 张月 吴宝奇 +6 位作者 田士增 黄薛龙 李俊宇 潘朗恒 黄飞 曹镛 段春晖 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期181-191,共11页
以苯并三氮唑(BTz)为稠合中心核单元,通过调控聚合位点设计合成了两个结构精确的聚合物受体PT1-γ和PT1-δ,并研究了聚合位点对聚合物受体的光学性能、电化学性能、载流子迁移率以及全聚合物太阳电池(all-PSCs)性能的影响.研究发现,与P... 以苯并三氮唑(BTz)为稠合中心核单元,通过调控聚合位点设计合成了两个结构精确的聚合物受体PT1-γ和PT1-δ,并研究了聚合位点对聚合物受体的光学性能、电化学性能、载流子迁移率以及全聚合物太阳电池(all-PSCs)性能的影响.研究发现,与PT1-δ相比,PT1-γ具有更窄的光学带隙和更高的电子迁移率.选用PBDB-T作为给体,基于PBDB-T∶PT1-γ的全聚合物太阳电池获得了11.92%的能量转换效率(PCE),高于PBDB-T∶PT1-δ体系的9.68%;另外,其开路电压(VOC)为0.89 V,短路电流密度(JSC)为21.25 mA/cm2,填充因子(FF)为0.63.研究结果表明,聚合位点对基于苯并三氮唑的聚合物受体的光电性能具有显著影响,因而调控单体的聚合位点是开发高性能聚合物受体的有效设计策略. 展开更多
关键词 全聚合物太阳电池 聚合物受体 苯并三氮唑 聚合位点
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全聚合物太阳电池研究进展
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作者 周柄智 李曦瞳 +1 位作者 王勇 李占国 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第11期831-839,共9页
体异质结聚合物太阳电池是有机半导体太阳电池的重点研究领域,其中全聚合物太阳电池由于有着以下优点而受到广泛关注:聚合物给体和聚合物受体的光吸收可调节范围大;太阳电池器件薄膜相对稳定;与大面积、大规模制造工艺兼容性好;太阳电... 体异质结聚合物太阳电池是有机半导体太阳电池的重点研究领域,其中全聚合物太阳电池由于有着以下优点而受到广泛关注:聚合物给体和聚合物受体的光吸收可调节范围大;太阳电池器件薄膜相对稳定;与大面积、大规模制造工艺兼容性好;太阳电池器件对外界环境不敏感,稳定性高。概述了全聚合物太阳电池的研究进展,介绍了全聚合物太阳电池的工作原理和获得高性能所面临的主要问题,重点探讨了优化全聚合物太阳电池性能的方法,主要包括活性层混合形态控制、给受体聚合物分子质量调控及制备工艺优化。对全聚合物太阳电池的发展前景进行了分析和预测,全聚合物太阳电池的研究将在未来的商业应用中占据重要位置。 展开更多
关键词 有机太阳电池 全聚合物太阳电池 活性层 体异质结 稳定性
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不良溶剂诱导全聚合物太阳能电池活性层的表面功函变化
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作者 李洪爱 宋春鹏 +1 位作者 曲轶 张吉东 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期263-269,共7页
使用甲醇溶剂熏蒸聚(4,8-双[5-(2-乙基己基)噻吩-2-基]苯并[1,2-b;4,5-b']双噻吩-2,6-双基-{4-(2-乙基己基)-3-氟代噻吩[3,4-b]噻吩-}-2-羧基-2,6-双基)(PTB7-Th)和聚[N,N'-双(2-辛基十二烷基)-1,4,5,8-萘二酰亚胺-2,6-双基-并-... 使用甲醇溶剂熏蒸聚(4,8-双[5-(2-乙基己基)噻吩-2-基]苯并[1,2-b;4,5-b']双噻吩-2,6-双基-{4-(2-乙基己基)-3-氟代噻吩[3,4-b]噻吩-}-2-羧基-2,6-双基)(PTB7-Th)和聚[N,N'-双(2-辛基十二烷基)-1,4,5,8-萘二酰亚胺-2,6-双基-并-5,5'-(2,2'-双噻吩)](N2200)二元混合的活性层薄膜,发现其活性层和镀金探针间的接触电势差从37 m V升高到160 m V,表明活性层表面功函由4.71 e V降低到4.59 e V.XPS结果表明,由于甲醇和N2200之间更强的相互作用,在溶剂熏蒸过程中有更多的N2200分子扩散到薄膜表面.扩散引起了活性层表面功函的减小,使活性层和电极之间能级更加匹配,形成了更好的欧姆接触,使器件的功率转化效率提高了10%以上. 展开更多
关键词 全聚合物太阳能电池 溶剂熏蒸 活性层表面功函 扩散
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