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2021 Adv. Mater. (If 30.849) : 近19%有機太陽能電池! 新法調製光敏層

  Advanced Materials (IF 30.849) 近期報導透過固體添加劑的輔助,可使有機太陽能電池達到顯著的功率轉換效率 (PCE)。

  高效有機太陽能電池的重要挑戰之一,在於控制有機半導體的自組裝,以形成良好的納米級相分離。尤其是在非富勒烯受體和p型有機半導體供體之間相似的各向異性共軛結構,增加了實現相分離的複雜程度。在此研究中,科學家利用利用可揮發固體添加劑 (dithieno[3,2-b:2′,3′-d]thiophene, DTT) 和溶劑添加劑 (1-chloronaphthalene, CN) 的協同效應,開發了一種調節光敏層形貌的新方法。在薄膜澆鑄過程中,DTT可以限制非富勒烯受體的過度自組裝,允許受體在熱退火下,隨著DTT的揮發進行相分離和分子堆積的細化。

  基於PTQ10:m-BTP-PhC6:PC71BM的三元有機太陽能電池 (OSCs),透過由CN和DTT雙重添加劑的處理,並採用光焱科技太陽光模擬器與QE-R量子效率量測系統,驗證18.89%的顯著功率轉換效率,並具有 80.6%的填充因子 (Fill Factor, FF)。量子效率測量系統除了用於有機太陽能電池的EQE (External Quantum Efficiency) 光譜分析,同時對於太陽能電池在太陽光模擬器下的短路電流,也提供了Jsc (short-circuit current density) 的比對,以證明實驗的真確性。同時光焱科技的太陽光模擬器與KA-6000軟體,提供了短路電流對時間變化的監控,以證明太陽能電池的穩定!

organic solar cell J-V EQE Jsc FF PCE

基於 PM6:Y6 的 OSC 的 J-V 曲線/EQE 光譜和Jsc 曲線/平均FF和PCE。

organic solar cell Jsc solar simulator quantum efficiency
organic solar cell solar simulator quantum efficiency

本文關鍵字:有機太陽能電池、 Organic Solar Cell、太陽光模擬器、Solar Simulator 、量子效率、Quantum Efficiency
原文: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202105301

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