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在供體和受體溶液中加入溶劑添加劑被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)高效有機(jī)太陽能電池的有效策略。由于最先進(jìn)的光伏材料沿著其共軛主干具有噻吩序列,因此在這一貢獻(xiàn)中,噻吩類似物2,5-二溴噻吩(HBrT)和2,5-二溴-3,4-二氟噻吩作為溶劑添加劑被開發(fā)出來。華南師范大學(xué)劉升建、華南理工大學(xué)黃飛通過鹵代噻吩作為溶劑添加劑調(diào)節(jié)形態(tài)并獲得高效有機(jī)太陽能電池。
FBrT具有較高的沸點(diǎn),并且由于“類溶解”原理,能夠很容易地溶解給體和受體,為延長光伏材料的結(jié)晶和相分離動力學(xué)過程提供了有效的工具。由于同時形成結(jié)晶度增加、良好的相分離和類P-i-N異質(zhì)結(jié),F(xiàn)BrT處理的太陽能電池表現(xiàn)出改進(jìn)激子解離、電荷傳輸和提取,并抑制了載流子復(fù)合。因此,添加FBrT添加劑的PM6:Y6基太陽能電池的效率達(dá)到17.9%,填充因子達(dá)到78.6%,這是PM6:Y5基二元太陽能電池中達(dá)到的最高值之一。
更引人注目的是,F(xiàn)BrT溶劑添加劑在基于L8-BO、Y6-BO和BTP-eC9的太陽能電池中具有普遍適用性,并在器件中實(shí)現(xiàn)了18.6~18.7%的效率。這些發(fā)現(xiàn)表明,噻吩衍生物是進(jìn)一步優(yōu)化有機(jī)太陽能電池的有效溶劑添加劑。
Guo Lingzhi et.al. Halogenated Thiophenes Serve as Solvent Additive in Mediating Morphology and Reaching Efficient Organic Solar Cells (2022)
DOI:10.1039/D2EE02553A
https://doi.org/10.1039/D2EE02553A
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