科學新知：2022 Joule, 達17.2%效率!聚噻吩於有機太陽能電池的應用
Joule (IF 41.248)於2022年3月發表了一篇研究。聚噻吩(Polythiophene, PT)是一種具有高導電性、光學性能和環境穩定性的材料，其低生產成本的特性，具備作為有機太陽能電池 (organic solar cell, OSC)電子供體的潛力。但因為不匹配的能級和不利的有源層形態，導致PT在OSC中的器件性能相當差。為解決此問題，研究團隊提出了一組具有氰基取代和不同氟化度的新型 PT (P5TCN-Fx)，改善OSC的效率。
加入了氰基使得新的PT有更深的能級。主鏈氟化導致鏈間相互作用增強、聚合物結晶度的改善並與新PT的主要受體Y6具有適當熱力學混溶性。研究團隊使用太陽光模擬器針對其光伏特性進行分析，並使用其他儀器協助實驗。結果發現，多個PT在二進制OSC中提供超過16%的效率。此外，通過三元混合設計的P5TCN-F25獲得17.2%的顯著PCE，這個新的效率紀錄代表了基於PT的OSC的重大突破。這項研究為利用低成本材料實現高性能OSC開闢了一條新的途徑。
使用聚噻吩的有機太陽能電池效率超過17%
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