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来源:http://www.0769disc.com 编辑:ag88环亚娱乐 时间:2018/09/04

  Nano Energy:三元小分子太阳能电池功率变换功率到达10.3%

  【布景介绍】

  小分子资料因为具有清晰的分子结构,易于纯化和形状安稳等长处现已引起了人们的高度重视,其在制作高效溶液处理的有机太阳能电池的运用有着巨大潜力。

  【效果简介】

  近来,北京交通大学张福俊教授和桂林电子科技大学张坚教授及国家纳米中心的刘新风研讨员(一起通讯)等人在二元SMSCs基础上进行优化,挑选小分子DIB-SQ作为制备三元SMSCs的第三组分。在给体中具有6wt%DIB-SQ的三元SMSCs取得了10.3%的功率变换功率。因为短电流密度(JSC)显着增加到15.44mA/cm2,填充因子(FF)增加到73.8%,PCE到达了10%左右。DIB-SQ的首要奉献能够归纳为在长波长范围内增强光子搜集和优化相别离。并报导了运用截止滤光片择光的办法,研讨了三元系统中载流子输运的动力学进程,相关内容以题为“Ternary Small Molecule Solar Cells Exhibiting Power Conversion Efficiency of 10.3%”宣布在了Nano Energy上。本文的榜首作者为张苗博士和王健博士。

  【图文导读】

  图1 资料的器材结构和分子结构示意图及吸收光谱

Nano Energy:三元小分子太阳能电池功率变换功率到达10.3%

  (a)参阅太阳光辐射光谱,纯DIB-SQ膜和混合物BTR:PC 71 BM膜的吸收光谱

  (b)资料的器材结构和分子结构示意图

  图2 SMSCs的J-V特性等剖析

Nano Energy:三元小分子太阳能电池功率变换功率到达10.3%

  (a)一切SMSCs的J-V特性

  (b)参阅SMSCs和优化的三元SMSCs的PCE计数的计算直方图,拟合曲线表明PCE正态分布

  (c)一切SMSCs的EQE光谱

  (d)具有不同DIB-SQ含量的共混膜的吸收光谱

  图3 TRPL光、PL光谱剖析

Nano Energy:三元小分子太阳能电池功率变换功率到达10.3%

  (a)经过监测700nm光发射的BTR,DIB-SQ膜和具有6wt%或15wt%DIB-SQ的BTR: DIB-SQ共混膜的TRPL光谱

  (b)DIB-SQ薄膜的吸收光谱和纯BTR薄膜的PL光谱

  (c)在580nm光激发下,BTR膜、DIB-SQ膜和具有不同DIB-SQ含量的共混膜BTR:DIB-SQ的PL光谱

  (d)在550nm光激发下,BTR,DIB-SQ溶液和具有不同DIB-SQ体积比的共混物BTR:DIB-SQ溶液的PL光谱

  图4 三元共混膜

Nano Energy:三元小分子太阳能电池功率变换功率到达10.3%

  参阅BTR的(a)OOP和(b)的IP线切割:PC71 BM膜和具有6wt%或15wt%DIB-SQ的三元共混膜

  图5 具有不同DIB-SQ含量共混膜的TEM图画

Nano Energy:三元小分子太阳能电池功率变换功率到达10.3%

  图6 在暗处的(d3/V2) - (V/d)0.5特性

Nano Energy:三元小分子太阳能电池功率变换功率到达10.3%

  别离具有0wt%,6wt%,9wt%和100wt%DIB-SQ的(a)仅孔和(b)仅电子器材设备在暗处的(d3/V2) - (V/d)0.5特性

  图7 J-V特性曲线等剖析

Nano Energy:三元小分子太阳能电池功率变换功率到达10.3%

  (a)参阅SMSCs的J-V特性曲线

  (b)运用一组中性滤光器在100mW / cm2照明下取得的不同光强度的优化三元SMSCs

  (c)JSC和VOC对SMSCs和优化的三元SMSCs光强度的依赖性

  (d)一切SMSCs的Jph -Veff特性曲线

  图8 三元活性层示意图

Nano Energy:三元小分子太阳能电池功率变换功率到达10.3%

  (a)三元活性层示意图

  (b)运用资料的能级

  图9 二元和三元SMSC在670 nm截止滤光片掩盖下的J-V曲线及EQE光谱剖析

Nano Energy:三元小分子太阳能电池功率变换功率到达10.3%

  (a)在规范光源下用670nm截止滤光片掩盖的二元和三元SMSCs的J-V曲线

  (b)用670 nm截止滤光片掩盖的一切SMSCs的相应EQE光谱,插图是截止滤光片的透射光谱

  图10 瞬态吸收光谱(TAS)

Nano Energy:三元小分子太阳能电池功率变换功率到达10.3%

  (a)供体中二元BTR:PC71 BM,kb88.com,(b)DIB-SQ:PC71 BM和(c)具有15wt% DIB-SQ的三元BTR:DIB-SQ:PC71 BM混合膜瞬时吸收光谱(TAS)

  (d)二元BTR:PC71 BM共混膜和具有15wt% DIB-SQ的三元BTR:DIB-SQ:PC71 BM混合膜在供体中的瞬态吸收动力学剖析

  图11 三元SMSCs的安稳性剖析

Nano Energy:三元小分子太阳能电池功率变换功率到达10.3%

  条件别离为没有任何封装存储在空气中,高纯N2填充的手套式操作箱在有/无80°C接连加热

  【总结】

  众所周知,形状优化关于取得高效的SMSCs是很大的应战。本研讨效果将根据BTR为给体的小分子太阳能电池(SMSCs)的功率变换功率进步到了10.3%,证明三元战略是进步小分子太阳能电池(SMSCs)功能的有用办法。ag88环亚娱乐

  

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