《氟化和烷基化聚合物的供体使高效富勒烯和非富勒烯聚合物太阳能电池。》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: 郭文姣
  • 发布时间:2018-03-08
  • 在本研究中,为高效富勒烯和非富勒烯聚合物太阳能电池(PSCs)开发了四种基于苯并噻吩(BDT)和苯并噻唑(BT)的受体(D) -受体(A)共聚物。系统地研究了硫化和氟化对光学吸收、能级、结晶度、载体流动性、混合形态和光伏性能的协同效应。通过将硫原子结合在侧链上,可以获得少量的蓝移,但可以显著提高PBDTS-FBT的吸收。另一方面,在引入氟原子而不是硫原子时,可以实现对PBDTF-FBT的更多的蓝移,但更强的吸收和更低的最高占据分子轨道(HOMO)水平。结合氟化和硫化策略,PBDTS-FBT具有最佳的吸收能力,最低的HOMO能量水平和最高的结晶度,这使得PBDTSF-FBT装置显示了富勒烯PSCs中10.69%的最高功率转换效率(PCE)和11.66%的非富勒烯PSCs。根据迄今为止所报道的含bt的共聚物捐赠者,PCE的PCE值为11.66%。结果表明,氟化和硫化对D-A光伏共聚物及其太阳能电池的性能有协同作用。

    ——文章发布于2018年1月15日

相关报告
  • 《高效的三元有机太阳能电池是由具有广泛耐成分的非富勒烯和富勒烯受体结合而成》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2018-12-11
    • 将富勒烯和非富勒烯受体结合在光能层中的三元结构被证明是提高有机太阳能电池(OSCs)功率转换效率(PCEs)的有效方法。在这里,高效的三元共聚物包括宽带隙聚合物供体(PBT1‐C)、窄带隙非富勒烯受体(IT‐2F)和典型的富勒烯衍生物(PC71BM)。结果发现,在PBT1‐C: It‐2F共混物中加入PC71BM,不仅提高了器件效率高达12.2%,而且改善了OSCs的环境稳定性。详细的研究表明,提高光伏性能得益于增加光子捕获、增强电荷分离和传输、抑制陷阱辅助重组和优化薄膜形貌的协同效应。此外,我们注意到这种三元体系对PC71BM元件表现出良好的耐受性,在整个共混比中,pce超过11.2%可以保持,高于PBT1‐C: it‐2F二元参考装置的(11.0%)。 ——文章发布于2018年12月06日
  • 《科学家开发出太阳能电池用新型聚合物材料》

    • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者:husisi
    • 发布时间:2017-08-18
    • 在俄罗斯科学基金会资助下,以俄科院化学物理问题研究所科学家为首的国际团队开发出以有机半导体材料(共轭聚合物和富勒烯衍生物)为基体的高效稳定的薄膜太阳能电池,这是一种光化学和热稳定性较高、且具备可有效适用于有机太阳能电池的最佳性能的新型光敏材料。有机太阳能电池由于光电转换成本比化石燃料价格更低,因而有望彻底改变全球能源产业。研究成果发表在《Journal of Materials Chemistry》杂志材料上。 俄科学家的研究成果主要包括: 一是创建了适用于有机太阳能电池的新的共轭聚合物组,并发现使用单体单元在主链中无序排列的不规则共聚物,其光电特性明显优于链节以严格顺序交替排列的常规结构聚合物。研制开发的以共轭聚合物为基体的有机太阳能电池的效率大于7%,这是国际上面积大于1平方厘米的同类装置中能得到的最好结果之一。 二是开发出用于有机太阳能电池、以富勒烯衍生物为基体的新型电子受体材料,这种新型材料能够保证有机太阳能电池在140℃高温下运行稳定。这是实现有机太阳能电池类设备长期稳定运行并得到实际应用的重要步骤。 俄科学家在以色列内盖夫沙漠中对若干类型的有机太阳能电池进行了实地试验,研究了影响太阳能电池操作稳定性的最重要因素。结果发现,采用电子顺磁(自旋)共振法可以轻松完成材料的光稳定性筛查并找出最具前景的结构。 上述研究工作是与德国弗劳恩霍夫太阳能研究所、巴伐利亚能源产业应用研究中心和以色列本-古里安大学的科学家合作完成的。