• <menu id="yeocm"><tt id="yeocm"></tt></menu><menu id="yeocm"></menu>
  • <nav id="yeocm"></nav><xmp id="yeocm">
  • <menu id="yeocm"></menu>
  • <input id="yeocm"><tt id="yeocm"></tt></input><menu id="yeocm"><strong id="yeocm"></strong></menu>
  • <nav id="yeocm"></nav>
    首頁 > 新聞中心 > 科研進展
    寧波材料所在高效率有機太陽能電池研究方面取得重要進展
    作者:,日期:2021-07-24

      近年來,有機太陽能電池(OSCs)由于其質量輕、靈活性強、可溶液方法加工和適合印刷生產等優點被認為是具有廣泛應用前景的新一代綠色能源技術。如何提升OSCs器件的效率一直是該領域的研究重點。其中“三元策略”是一種有效的方法,它可以同時利用不同類型材料的光譜響應范圍、電子遷移率和結晶性等優勢來提升器件的光伏參數。但是,第三組分的加入也會對原有活性層的形貌、分子間相互作用等帶來影響,因此選擇合適的第三組分是通過“三元策略”提升效率的關鍵。

      近期,中國科學院寧波材料技術與工程研究所葛子義研究員團隊在前期高效率和柔性有機太陽能電池研究的基礎上(Nature Photonics, 2015, 9, 520; Advanced Materials, 2018, 30, 1800075; Advanced Materials, 2019, 31, 201902210; Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 2808.), 在高效率有機太陽能領域又取得了新進展。該團隊設計合成了新型苯基取代苯并二噻吩(BDT)為中心核的小分子給體,通過三元共混策略引入D18-Cl:Y6體系獲得單結剛性18.5%和柔性15.9%的效率,是目前公開報道的單結剛性和柔性有機太陽能電池的最高效率之一。

      科研人員分別以二噻吩并噻咯(DTS)和環戊二噻吩(DTC)為π電子連接單元合成了小分子給體G19和G17。由于較長的C-Si鍵減小了位阻(C-Si vs C-C:1.87 vs 1.53),G19在In Plane方向上表現出很強的π-π堆積峰,展現出強的edge-on取向,而G17表現出各向同性的特點。通過三元策略摻入D18-Cl:Y6體系,基于G19的三元器件獲得了18.53%的效率,G17的效率略微下降至17.13%。高度有序的小分子給體客體G19的引入很好地調控了薄膜的形貌,使得三元共混薄膜能夠形成很強的π-π堆積,顯著提高了OSCs的填充因子。與基于D18-Cl:Y6的二元器件相比,三元器件電流密度的增加可歸因于光譜的互補吸收以及可以形成更好的異質結形貌,且客體的引入為電荷解離和提取提供更多的通道。同時,基于Ag NWs/ PH1000/PET的柔性透明電極制備的無ITO的器件PCE達15.9%,且具有較好的機械穩定性,在1000次連續循環彎曲(彎曲半徑r=3mm)后仍能保持初始PCE的93%。

      該工作以“Small Molecular Donor Guest Achieves Rigid 18.5% and Flexible 15.9% Efficiency Organic Photovoltaic via Fine-tuning Microstructure Morphology”為題發表在Cell出版社旗艦期刊Joule上(IF=41.248,DOI:10.1016/j.joule.2021.06.017),論文鏈接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435121003056,葛子義研究員本文通訊作者,博士研究生陳振宇和宋偉為本文共同第一作者。

      該研究得到了國家杰出青年科學基金(21925506)、國家重點研發計劃(2017YFE0106000)、寧波市科技創新2025重大專項(2018B10055)、中國科學院前沿科學研究重點項目(QYZDB-SSW-SYS030)等的支持。

    (a) G17和G19的分子式;(b) G17和G19的GIWAXS表征;(c) D18-Cl:G19:Y6三元剛性和柔性器件的J-V曲線

     ?。ㄐ履茉此?陳振宇 宋偉)

    男人的网站
  • <menu id="yeocm"><tt id="yeocm"></tt></menu><menu id="yeocm"></menu>
  • <nav id="yeocm"></nav><xmp id="yeocm">
  • <menu id="yeocm"></menu>
  • <input id="yeocm"><tt id="yeocm"></tt></input><menu id="yeocm"><strong id="yeocm"></strong></menu>
  • <nav id="yeocm"></nav>