苏州大学Nature之后,再发Nature Materials!有机大面积太阳能电池认证效率达到18.04%

文摘   2025-01-19 07:56   福建  

大面积太阳能电池板的打印需要先进的有机太阳能电池,具有厚的有源层。然而,增加有源层的厚度通常会导致功率转换效率显著下降。

为此,苏州大学李永舫研究团队的李耀文教授等人开发了一种名为AT-β2O的有机半导体调节剂,用于调控有源层中组分的结晶顺序。当在供体(D18-Cl)和受体(N3)混合物中加入AT-β2O时,N3的结晶发生在D18-Cl之后,这一现象与二元D18-Cl:N3混合物中观察到的共结晶现象不同。这种结晶动力学的调控有利于在有源层中形成大块异质结-梯度垂直相分离,同时受体具有较高的结晶度,并且在厚膜中实现了平衡的电荷载流子迁移率。

由此制备的单结有机太阳能电池表现出超过20%的认证功率转换效率,并且在不同有源层厚度(100–400 nm)下展示了出色的适应性和显著的通用性。这些突破使得大面积模块的认证功率转换效率达到18.04%。

论文链接:

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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