近年では、三元戦略は、有機太陽電池の性能を改善するための有効な戦略であることが判明した。これは、一般的に受け入れられている選択基準は、第三成分は、3元の活性を促進するために、プライマリ・システムとデュアル相補的な吸収スペクトルを有しています2つのバイナリサブセルに基づく相補的光学パラメータを有する:光子捕捉層は、我々は、高効率の太陽電池三フラーレンで調製した第三の成分を選択するための新たな戦略を提案します。
「はじめに達成」
最近、北京交通大学Zhangfu 6月の研究グループは、三元フラーレンの太陽電池を製造するための新たな戦略を報告した。本研究では、非フラーレンポリマー電池を2つと、J71ためのドナー材料を用いて調製されますギャップアクセプタ材料と実質的に同じ小分子IT- M、ITIC。両方の受容体は、ほぼ同じバンドギャップを有するが、作製した電池の2つのバイナリ光学パラメータは、大きな差があるが。バッテリー良い3元これは、PCEが11.60パーセントに10.68から増加し、2つのバイナリサブセルの利点を継承した。コンテンツに、バイナリ細胞の利点を継承して11 6%のPCEと「三元非フラーレンのPSCと題しますACS Energy Lettersに掲載されています。この記事の最初の著者は、蘇生華(Heng Zhenghao)修士号です。
'チュートリアルレディング'
図1. TOC図
図2.非フラーレン有機太陽電池デバイスの構造と材料特性
(a)デバイス構造。
(b)材料の分子式;
(c)J71、IT-MおよびITICフィルムの標準化された紫外可視吸収スペクトル;
(d)材料のエネルギーレベル。
図3.最適二元および三元有機太陽電池デバイスの光電子特性の特性
(a)100mWcm - 2照明下での最適2値および3値有機太陽電池デバイスの現在の輝度 - 電圧曲線。
(b)最適二元及び三元有機太陽電池デバイスの外部量子効率;
(c)異なるITIC含有量デバイスの薄膜の吸収スペクトル(IT-M、ITIC薄膜吸収係数として示す)。
(d)最適二元及び三元有機太陽電池デバイスの光電流密度 - 実効電圧曲線。
図4.最適な2元系および3元系有機太陽電池素子膜の光電子特性
(a)異なる光強度下での最適な2値および3値有機太陽電池デバイスの短絡電流強度結果および光強度の短絡電流強度 - 線形適合結果。
(b)最適な二元及び三元有機太陽電池デバイスの開回路電圧の結果と、異なる光強度下での開放電圧 - 光強度線形フィッティングの結果。
(c)最適な二成分および三成分のための正孔移動度;
(d)最適二元及び三成分電子移動度。
「要約」
この戦略では、相補的な光電パラメータを持つ2つのバイナリサブセルを選択基準として使用します。準備された3セルバッテリは、2つのデュアルサブセルの利点を継承し、PCEはほぼ1%増加します。三元電池の第3成分の選択は、スペクトル相補性を主要な基準として吸収するという考え方に基づいており、これは三成分電池のさらなる発展にとって有益である。