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闞志鵬ACS Materials Lett.: 效率達18.1%的平面異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池
主要內(nèi)容
由于體異質(zhì)結(jié)活性層結(jié)構的使用，有機太陽能電池的性能得到了顯著提高。然而，在大塊區(qū)域中混合給體和受體會導致增加雙分子電荷復合和能級紊亂。
這篇文章中，廣西大學物理科學與工程技術學院闞志鵬團隊制備了具有雙層結(jié)構聚合物給體PM6和非富勒烯受體N3的有機太陽能電池，以研究平面異質(zhì)結(jié)構對電荷復合和能級紊亂的影響。發(fā)現(xiàn)在由純給體層和受體層組成的雙層中發(fā)現(xiàn)了*的結(jié)晶特征。與本體異質(zhì)結(jié)相比，雙分子電荷復合和能級紊亂被有效抑制。因此，實現(xiàn)了高達18.1%（平均17.8%）的功率轉(zhuǎn)換效率，這是平面異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池的最高值之一。
由于活動層中的給體-受體接口較少，因此觀察到器件穩(wěn)定性有所提高。結(jié)果表明，平面異質(zhì)結(jié)結(jié)構可以有效地抑制雙分子電荷復合和能級紊亂，為開發(fā)溶液處理的有機太陽能電池提供了替代途徑。
其中光場和激子分布由巨力光電代理的Setfos模擬仿真軟件計算得出；光電子表征使用帶低溫樣品臺的Paios太陽能電池&OLED瞬態(tài)特性測試系統(tǒng)進行表征。
產(chǎn)品推薦
Paios太陽能電池&OLED瞬態(tài)特性測試系統(tǒng)
系統(tǒng)整合了DC，AC和瞬態(tài)測試模式，用于表征太陽能電池/OLED器件載流子遷移率、瞬態(tài)光電流、瞬態(tài)光電壓、載流子壽命和濃度、載流子動力學過程、摻雜和陷阱分布等性能，對器件的瞬態(tài)性能進行全面分析。（點擊訪問）
Setfos模擬仿真軟件
Setfos用于各種類型太陽能電池（包括鈣鈦礦、有機、疊層、硅基電池等）、鈣鈦礦LED、OLED器件及相關光電材料性能的仿真系統(tǒng)，對器件設計、構建、光學性能、電學性能以及光電材料的性能進行模擬計算和優(yōu)化。（點擊訪問）
文獻信息
Suppressing Bimolecular Charge Recombination and Energetic Disorder with Planar Heterojunction Active Layer Enables 18.1% Efficiency Binary Organic Solar Cells
Zhenmin Zhao, Jingjing Zhao, Sein Chung, Kilwon Cho, Weidong Xu, and Zhipeng Kan*