研究目的
研究氟化对小分子给体的影响以提高非富勒烯全小分子有机太阳能电池(NFSM-OSCs)的性能。
研究成果
将氟原子引入小分子给体可有效调控其结晶性,从而改善相分离、电荷传输性能,并最终提升NFSM-有机太阳能电池的器件效率?;贐TEC-2F的器件实现了13.34%的创纪录光电转换效率,证实了氟化策略提升有机太阳能电池效率的潜力。
研究不足
该研究聚焦于通过氟化作用调控结晶度,但可能未全面解决NFSM-OSCs中相分离形貌挑战的所有方面。未讨论器件的可扩展性与长期稳定性。
1:实验设计与方法选择:
本研究基于DCAO3TBDTT单元设计合成了两种新型小分子给体BTEC-1F和BTEC-2F,以探究其与受体Y6搭配时的光伏性能。
2:样本选择与数据来源:
选用具有高纯度、易合成等独特性质的小分子给体与受体Y6作为研究对象。
3:实验设备与材料清单:
器件采用ITO/PEDOT:PSS/SM给体:Y6/PDINO/Al常规结构制备。
4:实验步骤与操作流程:
通过改变给体/受体重量比及添加剂含量优化器件性能,随后进行热退火处理并添加1-氯萘(CN)。
5:数据分析方法:
通过J-V曲线、EQE测试评估器件性能,并分析Voc/Jsc与光强的关系以理解复合机制。
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获取完整内容-
Y6
Non-fullerene small molecule acceptor used in the study for its wide absorption region and strong π-π stacking.
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BTEC-1F
Mono-fluorinated small molecular donor designed to improve the performance of NFSM-OSCs.
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BTEC-2F
Di-fluorinated small molecular donor that achieved a record PCE for NFSM-OSCs in the study.
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DCAO3TBDTT
Non-fluorinated small molecular donor used as a baseline for comparison in the study.
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1-Chloronaphthalene (CN)
High boiling additive used to extend the timeframe of crystalline growth in the optimization of device performance.
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