Ces dernières années, la stratégie ternaire s'est révélée être une stratégie efficace pour améliorer les performances des cellules solaires organiques Actuellement, le critère de sélection général pour le troisième composant est le spectre d'absorption complémentaire avec le système hôte binaire pour promouvoir l'activité ternaire. Capture de couches sur photons Nous proposons une nouvelle stratégie pour sélectionner le troisième composant pour la préparation de cellules solaires ternaires non fullerènes à haut rendement: Basé sur deux sous-cellules binaires avec des paramètres photoélectriques complémentaires.
'Introduction aux réalisations'
Récemment, le groupe de Zhang Fujun à l'Université Jiaotong de Beijing a rapporté une nouvelle stratégie pour préparer des cellules solaires non-fullerènes ternaires.Pour ce travail, des batteries sans fullerène ont été préparées en utilisant le polymère J71 comme matériau donneur. La petite molécule IT-M avec presque le même gap, ITIC, est le matériau accepteur Bien que les deux matériaux accepteurs aient presque le même bandgap, les paramètres photoélectriques des deux batteries binaires préparées sont assez différents: la batterie ternaire est bonne. L'hérédité des avantages de deux sous-cellules doubles, PCE de 10,68% à 11,60% Le contenu connexe est intitulé «PSC ternaire non fullerène avec PCE de 11,6% en héritant des avantages des cellules binaires Publié sur ACS Energy Letters Le premier auteur de cet article est Maître Hu Zhenghao.
'Lecture du tutoriel'
Figure 1. Diagramme TOC
Figure 2. Structure et propriétés des matériaux des dispositifs solaires organiques non-fullerènes
(a) la structure du dispositif;
(b) la formule moléculaire du matériau;
c) Spectre d'absorption ultraviolet-visible normalisé des films J71, IT-M et ITIC;
(d) Le niveau d'énergie du matériau.
Figure 3. Caractérisation des propriétés optoélectroniques des dispositifs de cellules solaires organiques binaires et ternaires optimales
(a) 100 mW cm - 2La courbe intensité-tension actuelle des dispositifs optimaux de cellules solaires organiques binaires et ternaires sous éclairage;
b) Efficacité quantique externe des dispositifs optimaux de cellules solaires organiques binaires et ternaires;
(c) Spectres d'absorption de films minces de différents dispositifs à contenu ITIC (illustrés en tant que IT-M, coefficient d'absorption du film mince ITIC);
d) Courbes de tension photocourant-densité effective pour les dispositifs optimaux de cellules solaires organiques binaires et ternaires.
Figure 4. Propriétés optoélectroniques des films de dispositifs solaires organiques binaires et ternaires optimaux
(a) les résultats d'intensité du courant de court-circuit des dispositifs optimaux de cellules solaires binaires et ternaires organiques sous différentes intensités d'éclairage et les résultats d'ajustement linéaire de l'intensité du courant de court-circuit de l'intensité lumineuse;
b) les résultats de tension en circuit ouvert des dispositifs optimaux de cellules solaires binaires et ternaires organiques et les résultats d'ajustement linéaire d'intensité de tension en circuit ouvert sous différentes intensités lumineuses;
(c) la mobilité des trous pour les composants binaires et tertiaires optimaux;
(d) Mobilité binaire et électronique à trois composants optimale.
'Résumé'
Cette stratégie utilise comme critère de sélection deux sous-cellules binaires avec des paramètres photoélectriques complémentaires: la batterie à trois cellules préparée hérite des avantages de deux sous-cellules doubles et son PCE est augmenté de près d'un point de pourcentage. L'idée de choisir le troisième composant de la batterie ternaire pour absorber la complémentation spectrale comme critère principal est bénéfique pour le développement ultérieur de la batterie ternaire.
