<th id="y9aei"><pre id="y9aei"><dl id="y9aei"></dl></pre></th>

<button id="y9aei"></button>
    <dd id="y9aei"><noscript id="y9aei"><dl id="y9aei"></dl></noscript></dd>

    1. <th id="y9aei"><pre id="y9aei"><sup id="y9aei"></sup></pre></th>
    2. <tbody id="y9aei"></tbody>
      <th id="y9aei"></th>
        <button id="y9aei"></button><th id="y9aei"><pre id="y9aei"><sup id="y9aei"></sup></pre></th>
        1. <rp id="y9aei"></rp>
        2. 网站地图联系我们English中国科学院
           
            新闻动态
            您现在的位置:首页>>新闻动态>>领域动态
          中科院科学家在三元有机太阳能电池活性层形貌控制方面取得进展
          2018-09-17 | 编辑: | 【 】| | 供稿部门:规划战略与信息中心
              

              具有带隙高度可调、质轻、柔性、低成本等显著特点的有机太阳能电池是新一代光伏技术的重要发展方向。有机太阳能电池受限于有机材料“窄吸收”特性,二元共混薄膜难以实现对太阳能的有效宽光谱利用,并且始终存在相共混(利于激子解离)和相分离(利于电荷传输)这对基础性矛盾,制约了有机光伏器件性能的进一步突破。三元有机太阳能电池保持单节电池结构,在二元活性层中引入吸收互补的第三组分,增强光谱吸收。尽管三元电池取得了一定成功,但仍面临着严峻的挑战,其核心问题在于对三元共混薄膜难以实现清晰、有效的形貌控制,用以同时保证高效的激子解离和电荷传输,因此,已报道三元电池性能提升幅度较低。

            在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下,中国科学院科学家团队——化学研究所有机固体重点实验室研究员朱晓张课题组科研人员利用前期发展的噻吩并噻吩类光伏受体新材料NITIAdv. Mater. 2017, 29, 1704510),合理选择二元体系,构筑了具有“分级结构的三元活性层形貌,实现了光电转化效率的大幅提升,阐释了形貌对光电过程和器件参数的决定性影响,相关论文发表在《自然-能源》杂志上(Nature Energy,DOI:10.1038/s41560-018-0234-9)。

            三元共混薄膜分别选取了强结晶、宽带隙电子给体材料BTR,弱结晶、窄带隙电子受体材料NITI和具有强聚集和优异电子传输特性的富勒烯受体PC71BM,三者形成了有利的梯度电子结构和互补光吸收。经器件优化制备,上述三元器件在300nm最佳膜厚下取得最高13.63%(平均13.20%)光电转换效率,相对二元器件性能提升幅度高达51%100%,这不仅是全小分子太阳能电池的最高性能记录,也是性能最优的厚膜 (>200 nm) 有机太阳能电池。他们联合上海交通大学和瑞典林雪平大学相关课题组合作,提出“分级结构的三元活性层新形貌:NITIBTR高度共混,形成有利于电荷分离的小相分离精细结构,PC71BMBTRNITI共混区外围形成大尺度的相分离结构和有利的face-on堆积。研究者证明了NITI受体在光电过程中发挥了重要作用,它一方面抑制BTR和PC71BM的接触,使得三元器件获得和二元器件 (BTR:NITI) 相当的低损耗开路电压;PC71BM在活性层中形成了电子传输高速通路,将NITI分离的电子有效输运至电极,从而同时保证了高的外量子效率 (EQEs) 和填充因子(FF)。

            总体而言,该工作设计并实现了有机三元电池活性层新形貌,充分发挥了小分子和富勒烯电子受体在有机太阳能电池中的独特优势,同时实现了高开压、高电流和高填充因子,为有机三元电池活性层形貌调控提供了新思路。

          图1. 化学结构、能级排布、吸收光谱和器件性能

           

          图2. 分级结构示意图和有机太阳能电池性能统计 

           

          信息来源:https://mp.weixin.qq.com/s/IWH4XGzYkj7zSJOTc_JFXQ 

           

           
            评 论

          2006 - 2018 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号/鲁ICP备12003199号-2 京公网安备110402500047号?
          地址:山东省青岛市崂山区松岭路189号 邮编:266101 Email:info@qibebt.ac.cn

          百盈快3 东乌珠穆沁旗 | 甘德县 | 库伦旗 | 成武县 | 建平县 | 镇雄县 | 张掖市 | 东乡 | 朝阳区 | 江城 | 宣城市 | 固阳县 | 肃北 | 信宜市 | 休宁县 | 蕉岭县 | 长葛市 | 且末县 | 乌什县 | 特克斯县 | 永平县 | 澄迈县 | 遵义县 | 临泉县 | 海南省 | 开封市 | 克拉玛依市 | 潢川县 | 滨州市 | 郸城县 | 珠海市 | 六枝特区 | 无极县 | 罗甸县 | 磐安县 | 正镶白旗 | 重庆市 | 杨浦区 | 平原县 | 大英县 | 类乌齐县 | 牟定县 | 共和县 | 南部县 | 庆安县 | 礼泉县 | 邳州市 | 西宁市 | 汝城县 | 横峰县 | 南皮县 | 和平县 | 澄迈县 | 越西县 | 阜城县 | 奎屯市 | 凤山县 | 文登市 | 肇东市 | 亚东县 | 襄汾县 | 宁津县 | 武功县 | 沧州市 | 喀喇沁旗 | 垣曲县 | 屯留县 | 玉屏 | 沁阳市 | 淮北市 | 武强县 | 砚山县 | 民县 | 岳池县 | 西乌 | 徐汇区 | 金沙县 | 屯留县 | 娄烦县 | 文安县 | 呼图壁县 | 姚安县 | 汉阴县 | 沈丘县 | 平定县 | 修文县 | 东丰县 | 江门市 | 略阳县 | 英超 | 黔东 | 澎湖县 | 司法 | 鹤峰县 | 梧州市 | 德阳市 | 怀来县 | 南皮县 | 巴马 | 颍上县 |