苏州大学李耀文&李永舫团队最新Nat. Mater.:通过结晶序列操控实现效率达20.82%且活性层厚度耐受性高的有机太阳电池

文摘   2025-01-18 21:32   瑞士  

大面积太阳能电池板的印刷需要具有厚活性层的先进有机太阳能电池。然而,增加活性层厚度通常会导致能量转换效率明显下降。基于此,苏州大学李耀文&李永舫团队开发了一种有机半导体调节器,称为 AT-β2O,用于调整活性层中成分的结晶顺序,相关成果发表于Nature Materials期刊。当在供体(D18-Cl) 和受体 (N3) 混合物中添加 AT-β2O 时,N3 会在 D18-Cl 后面结晶,这种现象不同于在二元 D18-Cl:N3混合物中观察到的共结晶。这种结晶动力学的操纵有利于在活性层中形成体异质结梯度垂直相分离,同时伴有受体的高结晶度和厚膜中平衡的电荷载流子迁移率。由此产生的单结有机太阳能电池表现出超过20% 的认证能量转换效率,并且表现出跨活性层厚度(100-400 nm) 的出色适应性和显着的通用性。这些突破使得大面积模块的认证电力转换效率达到18.04%。
论文信息:Chen, H., Huang, Y., Zhang, R. et al. Organic solar cells with 20.82% efficiency and high tolerance of active layer thickness through crystallization sequence manipulation. Nat. Mater. (2025). https://doi.org/10.1038/s41563-024-02062-0
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