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科學新知：2022 Joule (IF 41.248), OPV 近 19% 效率! 如何透過三元 OPV 減少能量紊亂?
本文三大亮點：
- 結合具有相似吸收曲線的對稱-非對稱 NFA，構建三元 OPV (TOPV)。
- 對比於兩個二元 OPV, 要得到較高 Voc 的三元 TOPV 必需減少能量的損失。
- TOPV 實現了 18.8% 的創紀錄效率 (認證為 18.7%)。
追求有機光伏高效率的主要障礙為開路電壓 (Voc) 損耗大。為了解決這個問題，這個團隊建構了一種由對稱-不對稱受體組成的三元 OPV，並透過測試系統證明是一種可行方式。
Joule (IF 41.248) 於 2022 年 2 月發表一項研究。研究團隊將具有相似吸收曲線的對稱 BTP-eC9 和不對稱 BTP-S9 受體組成三元 OPV (ternary OPV, TOPV)。透過實驗，研究團隊證明增加 Voc 可以減少能量紊亂和非輻射衰變。
透過量子產率量測系統等儀器測試，研究結果顯示，與二元 OPV 相比，在不犧牲吸收範圍情況下，TOPV 需要更高的電壓，此外，由於 π-π 堆疊比二元薄膜更強，三元共混物表現出更強的電荷傳輸性能，並因此提高了填充因子 (FF)。
本文研究的 TOPV 表現出 18.8% 的效率 (認證為 18.7%)，電壓為 0.861 V、FF 為 79.34%，是目前認證的單結 OPV 中最高值。這項研究為高效 OPV 鋪平了道路。
關鍵字：有機光伏、organic photovoltaics、OPV、三元 OPV、發光量子產率測試、luminescence efficiency、能量紊亂、energetic disorder、量子效率、 quantum efficiency
