我国全小分子有机太阳能电池研究获进展 :转化效率达15.39%

【字谜科技讯】4月21日消息,全小分子电池的光电转化效率(PCE)是有机太阳能电池领域的瓶颈。近日,葛子义团队在该问题取得进一步进展,获得了15.39%的转化效率。该效率是目前公开报道的二元全小分子太阳能电池的最高值。

小分子太阳能电池给体/受体的化学结构,以及相形貌变化示意图

  据报道,研究以之前报道的BT-2F:N3为基础,通过表征光伏性能、分子堆积、电荷转移等,系统研究了TA和SVA(使用THF、CS2、CF三种常用溶剂)对BT-2F:N3的影响。研究发现:①相比较于TA,高溶解度的溶剂能诱导更强的分子相互作用,从而更好地促进分子移动,提高分子的J-聚集和分子互连;②选择性溶解给体的CS2能更好地优化给体相结构,使其具有合适的相尺寸、改善的相连续性以及更少的陷阱态;③CS2对受体的影响较小,抑制了其非辐射复合,进而提升了CS2溶剂退火处理电池的开路电压。最终,经CS2溶剂退火处理的电池获得了15.39%的转化效率。该效率是目前公开报道的二元全小分子太阳能电池的最高值。


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