eine Bandlücke der herausragenden Merkmale höhenverstellbar, leichtgewichtige, flexible, kostengünstige organische Solarzellen ist eine wichtige Entwicklung in Richtung der nächsten Generation von Photovoltaik-Technologie zu haben. Die organische Solarzelle ‚schmale Absorptions‘ eine organischen Materialeigenschaften, der binäre Mischfilm begrenzt ist schwierig, effiziente breites Spektrum Nutzung von Solarenergie zu erreichen, und es wird immer mit gemischt (Exciton erleichtert Dissoziation) und der Phasentrennung (erleichtert den Transport Ladung) auf der Basis dieses Widerspruchs, die weitere Durchbrüche organische photovoltaischen Vorrichtungsleistung zu beschränken. Tribasisches die Solarzelle eine einzelne Zellstruktur, die Einführung der dritte Komponente komplementären Absorption, verbesserte spektrale Absorption binäre aktive Schicht. Obwohl drei Yuan Batterie mit einigem Erfolg zu halten, aber immer noch ernsthafte Herausforderungen, ist das Kernproblem, dass für drei Element Mischfilm ist schwierig, klar und effektiv die Morphologie zu steuern, um gleichzeitig eine effiziente Exziton Dissoziation und Ladungstransport zu gewährleisten, und deshalb hat es drei Yuan niedriger Batterieleistungssteigerung berichtet.
Mit der Unterstützung der Nationalen Zirankexue Stiftung, Ministerium für Wissenschaft und Chinesische Akademie der Wissenschaften, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Institut für Chemie, Laboratorium für Organische Solids Forscher Zhu Zhang Task Force Forscher mit der frühen Entwicklung von Thiophen und Thiophen-basierte Photovoltaik-Rezeptoren neue Materialien NITI (Adv. Mater.2017,29,1704510), eine vernünftige Wahl Binärsystem, ternäre aktive Schicht aufgebaut ist, eine Morphologie ‚hierarchische Struktur‘ mit einem deutlich verbesserten photoelektrischen Umwandlungswirkungsgrad von Photovoltaik zu erreichen veranschaulicht die Morphologie Prozess und Geräteparameter entscheidender Einfluss, verwandte Papiere in "Nature - Energie" veröffentlicht Magazin (NatureEnergy, DOI: 10.1038 / s41560-018-0234-9).
Ternäre Mischungen starken Kristallfilm ausgewählt wurden, eine breite Bandlücke Elektronendonormaterial die BTR, schlecht kristallin, NITI schmale Bandlücke und ein Elektronenakzeptor Material eine starke Fulleren PC71BM Rezeptoraggregation und eine ausgezeichneten Elektronentransporteigenschaften aufweist, gebildet aus drei vorteilhaft Gradienten elektronische Struktur und eine komplementäre Lichtabsorption. optimierte Vorrichtung durch die drei oben genannten Komponenten hergestellt, die höchsten 13,63 bei dem optimalen Filmdicke 300 nm% (durchschnittlich 13,20%) photoelektrischer Umwandlungswirkungsgrad, zwei Erhöhung relative Leistungskomponenten bis zu 51% zu erreichen, und 100%, was nicht nur die höchste Leistungsbilanz voll von kleinen Molekülen Solarzellen, sondern auch die beste Leistung von Dickfilm (> 200 nm) organischer Solarzellen ist. sie gemeinsame Task Force bezogene Zusammenarbeit Shanghai Jiaotong University und die University of Linköping, Schweden, hergestellt ‚Hierarchie‘ die neue Morphologie der ternären aktiven Schicht: Mischung NITI Höhe und BTR, die zur Bildung der ladungsgetrennten feine phasengetrennte Struktur, eine Phasentrennungsstruktur gebildet PC71BM und vorteilhaften Groß face-on in einer peripheren Mischzone BTR und NITI Stapel Forscher gezeigt NITI Rezeptoren eine wichtige Rolle in dem Photovoltaik-Prozess spielen, und die auf der einen Seite den Kontakt BTR PC71BM unterdrücken so erhaltenen drei Komponenten und zwei Komponenten (BTR : NiTi) entspricht, verlustarme Schaltungsspannung; PC71BM in der aktiven Schicht des Hochgeschwindigkeits-Elektronentransportpfad gebildet ist, effektiv die separate elektronische NITI zu den Elektroden transportiert, wodurch gleichzeitig eine hohe externe Quanteneffizienz (EQEs) und des Füllfaktors (FF Gewährleistung ).
Insgesamt wurde in der Arbeit die neue Morphologie der aktiven Schicht organischer ternärer Zellen entworfen und realisiert, die den einzigartigen Vorteilen von kleinen Molekülen und Fulleren-Elektronenakzeptoren in organischen Solarzellen voll Rechnung trägt und dabei hohe offene Spannung und hohen Strom erreicht Und hoher Füllfaktor, der eine neue Idee für die Regulierung der aktiven Schichtmorphologie von organischen ternären Zellen liefert.
Abbildung 1. Chemische Struktur, Anordnung der Energieniveaus, Absorptionsspektrum und Geräteleistung
Abbildung 2. Schematische Darstellung der hierarchischen Struktur und Leistungsstatistik organischer Solarzellen
