斯坦福大学团队最新AM:稀释DIO添加剂对氟化、pNDI基聚合物太阳能电池局部微结构的影响

文摘   2024-11-01 19:56   瑞士  

全聚合物太阳能电池的性能通常通过在溶液处理过程中加入溶剂添加剂来提高。特别是,基于模型全聚合物系统 PBDBT:N2200 的共混物在使用稀二碘辛烷 (DIO) 处理时,短路电流和填充因子有所增加。然而,由于常见表征技术的限制,推动性能提高的形态机制通常不太清楚。在这项研究中,斯坦福大学Alberto Salleo & Yilei Wu & Christina Cheng团队的研究结果表明X射线技术与低温高分辨率透射电子显微镜 (HRTEM) 分析相结合可以提供全聚合物共混物中聚合物链取向和排列的定量和空间分辨图像,相关成果于2024年10月31日发表于Advanced Materials期刊。研究发现,DIO 会在 PBDBT-2F:F-N2200 中引起垂直相分离,并增加 pi 堆叠方向上的供体晶体厚度,从而形成富含受体的薄膜表面。然而,研究还表明,DIO 不会破坏正面供体-受体界面的形成。这些发现表明,稀释的 DIO 主要影响单一组分区域而不是混合区域的晶体域形成;因此,稀释的 DIO 可以影响垂直电荷传输路径,而不会牺牲供体-受体界面连通性。

论文信息:C. Cheng, Y. Wu, C. Cendra, S. Schneider, J. Treiber, P. Agarwala, E. D. Gomez, Z. Bao, C. Takacs, M. F. Toney, A. Salleo, Impact of Dilute DIO Additive on Local Microstructure of Fluorinated, pNDI-Based Polymer Solar Cells. Adv. Mater. 2024, 2409502. https://doi.org/10.1002/adma.202409502

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