南开大学陈永胜&万相见团队最新AFM：水溶液处理的混合电子传输层同时提高倒置结构有机太阳电池的效率和稳定性

文摘 2024-09-06 06:22 瑞士

同时实现有机太阳能电池 (OSC) 的高效率和稳定性仍然是一项重大挑战。与具有正常结构的 OSC 相比，倒置结构 OSC 具有兼具高效率和增强稳定性的巨大潜力。然而，尽管倒置 OSC 的稳定性有所提高，但其效率仍然落后于传统结构 OSC，这在很大程度上是由于电子传输层 (ETL) 的性能。基于此，南开大学陈永胜&万相见团队通过用水性钾羧酸盐 PMA 改性 SnO2 纳米粒子，开发出一种水溶性混合ETL，相关成果于2024年9月5日发表于Advanced Functional Materials期刊。这种改性有效地钝化了 SnO2 纳米粒子中的氧空位缺陷，并消除了在控制设备中观察到的光浸透问题。结果，基于 PM6:Y6 的设备在经过 PMA 改性后效率从16.68%提高到17.85%。值得注意的是，使用这种混合 ETL 的基于 PM6:BTP-eC9 的器件实现了 19.07% 的出色效率，这是迄今为止报道的单结倒置 OSC 的最高效率。此外，与控制器件相比，所有使用混合 ETL 测试的 OSC 在最大功率点的热和光照下均表现出卓越的稳定性。此外，利用这种水处理混合 ETL，基于 PM6:BO-4Cl 的大面积模块被制造出来，并显示出 15.02% 的出色效率。

论文信息：Z. Suo, L. Li, J. Liu, Z. Yao, C. Li, X. Wan, Y. Chen, A Water Solution Processed Hybrid Electron Transport Layer Simultaneously Enhances Efficiency and Stability in Inverted Structure Organic Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 2024, 2409699. https://doi.org/10.1002/adfm.202409699

第三代薄膜太阳电池

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