Органические солнечные элементы с регулируемой полосой-зазор высота, малый вес, гибкость и низкая стоимость являются важным направлением развития нового поколения фотоэлектрических технологий. Органические солнечные элементы ограничены органическим материалом ' узкие поглощения ' характеристики, 2-Юань смесь фильм трудно достичь эффективного широкого спектрального использования солнечной энергии, и всегда есть фаза смешивания (способствует раздробленности экситона) и фазы разделения (способствует передаче заряд) это фундаментальное противоречие, ограничивая производительность органических фотоэлектрических устройств дальнейшие прорывы. Тройной органических солнечных элементов сохранить одну клеточную структуру, в два-Юань активного слоя поглощать дополнительные третьи компоненты, повышения спектрального поглощения.
Хотя 3-элементная батарея добилась определенного успеха, но все еще сталкивается с серьезной проблемой, основная проблема заключается в том, что тройной смеси фильм трудно достичь четкого, эффективного управления морфологией, с тем чтобы обеспечить высокую эффективность экситона разобщенности и передачи заряда, таким образом, производительность 3-элементная батарея была сообщена улучшить низкий диапазон. При поддержке национального фонда естественных наук, Министерство науки и технологий и Китайской академии наук, Чжу Сяовэнем, научный сотрудник органической твердой ключевой лаборатории Института химии CAS, разработал Тиофен и Тиофен-тип фотоэлектрических рецепторов новый материал нити (ADV. Mater. 2017, 29, 1704510). Разумный выбор системы двух юаней, формирование "градуированной структуры" трехмерного активного слоя морфологии, для достижения значительного повышения эффективности фотоэлектрической конверсии, объясняя форму фотоэлектрических процессов и параметров устройства решающего влияния, соответствующие статьи опубликованы в журнале Natural-Energy (натуринерги, ДОИ: 10.1038/
с41560-018-0234-9). Три тройной смеси были отобраны для сильной кристаллизации, широкий диапазон пробелов электронного донора материала БТР, слабая кристаллизация, вялый электронно-рецепторного материала нити и фуллереновых рецепторов пк71бм с сильным агрегации и отличные электронные транспортные свойства, которые сформировали благоприятные градиента электронную структуру и комплементарное поглощение света. Оптимизированная подготовка прибора, вышеуказанные 3 компонента на 300 Нм самая лучшая толщина пленки получила самый высокий 13,63% (средний 13,2%) Фотоэлектрические эффективность преобразования, относительная производительность двух компонентов увеличилась на до 51% и 100%, что является не только самым высоким показателем всех малых молекулы солнечных батарей записи, также лучшее исполнение толстой пленки (﹥ 200nm) органических солнечных батарей. Они сотрудничают с Шанхайским Цзяотун университетом и соответствующей исследовательской группой университетов Линчепинг, Швеция, и выдвинул новую морфологию тройного активного слоя ' градуированной структуры ': нити и БТР очень смешаны, чтобы сформировать малую структуру разделения фазы, благоприятную для разделения обязанности. Пк71бм сформировали крупномасштабную фазовую разделительную структуру и благоприятное лицо-на периферии БТР и нити. Исследователь доказывает, что нити рецептор играет важную роль в фотоэлектрических процесс, он подавляет контакт между БТР и пк71бм, и делает три компонента получить низкое напряжение разомкнутой цепи, эквивалентной двум компонентам (БТР: нити).
Пк71бм формирует электронную передачу высокоскоростного пути в активном слое, эффективно транспортировать нити-отделенные электроны к электродам, тем самым гарантируя высокую внешнюю квантовую эффективность (екес) и коэффициент наполнения (FF).
В целом, эта работа проектирует и реализует новую морфологию активного слоя органической тройной батареи, дает полную игру уникальные преимущества малых молекул и фуллерена электронного рецептора в органических солнечных батарей, осуществляет высокое давление, более высокий ток и высокий коэффициент наполнения, и обеспечивает новую идею для контроля активного слоя морфологии органических тройной батареи. На рисунке 1.
Химическая структура, уровень энергетического уровня, спектроскопия поглощения и производительность устройства На рисунке 2.
