Nos últimos anos, a estratégia ternária provou ser uma estratégia eficaz para melhorar o desempenho das células solares orgânicas. Atualmente, o critério de seleção geral para o terceiro componente é o espectro de absorção complementar com o sistema hospedeiro binário para promover a atividade ternária. Captura de fotões em camada. Propomos uma nova estratégia para selecionar o terceiro componente para a preparação de células solares não-fullereno ternárias de alta eficiência: com base em duas subcélulas binárias com parâmetros fotoelétricos complementares.
'Introdução às realizações'
Recentemente, o grupo de Zhang Fujun na Universidade de Beijing Jiaotong relatou uma nova estratégia para preparar células solares não-fullerene ternárias. Neste trabalho, as células não-fullerene foram preparadas usando o polímero J71 como material doador. A molécula pequena IT-M com quase o mesmo espaço, o ITIC é o material aceitante. Embora os dois materiais aceitantes tenham quase a mesma faixa, os parâmetros fotoelétricos das duas baterias binárias preparadas são bastante diferentes. A bateria ternária é boa. A herança das vantagens de duas sub-células duplas, PCE de 10,68% para 11,60%. Conteúdo relacionado intitulado 'Ternary Non-Fullerene PSCs com PCE de 11,6% ao herdar as vantagens de células binárias Postado em ACS Energy Letters. O primeiro autor deste artigo é o estudante de mestrado Hu Zhenghao.
'Tutorial Reading'
Figura 1. Diagrama TOC
Figura 2. Estrutura e propriedades dos materiais dos dispositivos de células solares orgânicas não-fullerenos
(a) Estrutura do dispositivo;
(b) a fórmula molecular do material;
(c) Espectro de absorção ultravioleta-visível padronizado de filmes J71, IT-M e ITIC;
(d) O nível de energia do material.
Figura 3. Caracterização das propriedades optoeletrônicas dos dispositivos celulares solares orgânicos binários e ternários óptimos
(a) 100 mW cm - 2A atual intensidade-tensão curva de óptimo binário e ternário dispositivos de células solares orgânicos sob iluminação;
(b) Eficiência quântica externa de dispositivos celulares solares orgânicos binários e ternários óptimos;
(c) Espectros de absorção de filmes finos de diferentes dispositivos de conteúdo ITIC (inserção de IT-M, coeficientes de absorção de filmes finos ITIC);
(d) Curvas de tensão eficazes em densidade fotocorrente para dispositivos binários e termais de células solares orgânicas.
Figura 4. Propriedades optoeletrônicas de filmes binários e ternários ideais de dispositivos de células solares orgânicas
(a) A resistência de corrente de curto-circuito resulta dos melhores dispositivos de células solares orgânicas binárias e ternárias sob diferentes intensidades de luz e a intensidade da corrente de curto-circuito, resultados lineares da intensidade da luz;
(b) Resultados de tensão de circuito aberto dos dispositivos celulares solares orgânicos binários e ternários ótimos e resultados de ajuste linear de intensidade de tensão-luz de circuito aberto em diferentes intensidades de luz;
(c) Mobilidade do furo para componentes binários e terciários ótimos;
(d) Mobilidade de elétrons binária e de três componentes ótima.
'Resumo'
Esta estratégia usa duas subcélulas binárias com parâmetros fotoelétricos complementares como critério de seleção. A bateria de três células preparada herda as vantagens de duas sub-células duplas e seu PCE aumenta quase 1 ponto percentual. A estratégia proposta quebra a tradição. A idéia de escolher o terceiro componente da bateria ternária para absorver a complementaridade espectral como critério primário é benéfica para o desenvolvimento posterior da bateria ternária.
