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2022 Energy Environ. Sci.:剪切脈衝策略用於綠色溶劑製備高性能可擴展 OSC 之表現

2022 Energy Environ. Sci.:剪切脈衝策略用於綠色溶劑製備高性能可擴展 OSC 之表現 title 1

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本文亮點

  • 本文利用剪切衝量策略對無鹵化溶劑處理的活性層膜的形貌進行微調,探索了具有普遍適用性的印刷有機太陽能電池(organic solar cell, OSC)均質化的臨界條件。
  • 通過計算剪切衝量的大小來解釋活性層薄膜形態的變化,建立了剪切脈衝大小、形貌與光電性質之間的關係。
  • 通過對剪切脈衝的定性分析,確定了製備大面積均勻化薄膜的臨界條件。
  • 25cm2的光電模組效率達到29%

研究動機

  近年來,綠色溶劑處理OSC在印刷大面積光伏器件方面顯示出顯著的優勢。然而,綠色溶劑的高沸點和低溶解度導致形態探索和調控困難,最終不利於大面積OSC的升級。在本研究中,採用剪切脈衝策略製備了具有綠色溶劑的高性能可擴展OSC。在o-XY處理的PM6:Y6膜中,通過提高半月板導向塗層(meniscus-guided coating, MGC)的速度來改善成膜過程中的剪切脈衝,從而實現適當的相分離。

本文所用儀器

研究成果說明

  隨著刮塗速度(剪切衝量)的增加,其光電轉換效率(power conversion efficiency, PCE)和外量子效率(EQE)與對薄膜的均勻性均有明顯的改善。此外通過此策略製備的大面積有機太陽電池模組PCE達到11.29%。

07 PM6BTP-eC9柔性模塊的J-V特性通過卷對卷方法製造
07 不同MGC速度下有機太陽能電池PM6Y6體系的EQE譜圖
07 不同MGC下有機太陽能電池PM6Y6體系的J-V特性 速度

本文關鍵字:剪切脈衝策略、shear impulse strategy、綠色溶劑、green solvent、有機太陽能電池、organic solar cell、太陽光模擬器、Solar Simulator、Sun Simulator、量子效率、Quantum Efficiency

原文:https://doi.org/10.1039/D2EE00639A

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