研究目的
为了展示一种高效半透明聚合物太阳能电池(ST-PSC)作为智能窗户,该窗户可通过气致变色三氧化钨/铂(WO3/Pt)背反射层实现可逆开关,从而动态调节建筑集成光伏和智能窗户的颜色与透明度。
研究成果
该研究成功展示了一种具有气致变色WO3/Pt背反射层的彩色及透明度可调ST-PSC器件,在着色状态下实现了10.2%的光电转换效率(PCE)和25.4%的平均可见光透过率(AVT)。该器件在氢气暴露下表现出快速的开关响应时间和可逆的颜色变化,使其成为建筑集成光伏和氢燃料电池汽车智能窗户的有前途候选材料。将气致变色功能与ST-PSC集成,为多功能太阳能采集和光管理应用开辟了新途径。
研究不足
该研究聚焦于将气致变色WO3/Pt层与ST-PSCs集成以实现动态颜色与透明度切换。然而,气致变色反应在实际应用中的长期稳定性与可扩展性(尤其在多变环境条件下)尚未得到充分探究。此外,该研究采用特定材料组合(PTB7-Th与FOIC),其结论对其他材料体系的普适性仍需进一步验证。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用气致变色WO3/Pt背反射层,在氢气暴露下动态调控ST-PSCs的颜色和透明度。活性层由聚合物给体PTB7-Th和非富勒烯电子受体FOIC组成,以增强近红外吸收。
2:样品选择与数据来源:
ST-PSCs器件结构为ITO/PFN/PTB7-Th:受体/MoO3/Ag/WO3/Pt。通过紫外-可见光谱、EQE测试及AM 1.5G光照下的J-V特性表征其光学与电学性能。
3:5G光照下的J-V特性表征其光学与电学性能。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:材料包括PTB7-Th、PC71BM、FOIC、PFN、氯苯和1,8-二碘辛烷;设备包含太阳光模拟器、源表、紫外-可见分光光度计及原子力显微镜。
4:实验流程与操作步骤:
在ITO基底上旋涂活性层后,通过热蒸发制备MoO3和Ag电极,并沉积WO3/Pt气致变色层。测试器件在氢气暴露前后的光学与电学特性变化。
5:数据分析方法:
基于PCE、AVT及CIE 1931色度图坐标分析ST-PSCs性能,通过透射率变化和响应时间评估气致变色切换性能。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
PTB7-Th
Not provided
1-Material
Polymer donor material in the active layer of ST-PSCs
-
PC71BM
Not provided
1-Material
Fullerene electron acceptor material in the active layer of ST-PSCs
-
FOIC
Not provided
Not provided
Non-fullerene electron acceptor material in the active layer of ST-PSCs
-
PFN
Not provided
Aladdin
Electron transport layer material in ST-PSCs
-
chlorobenzene
Not provided
Aladdin
Solvent for preparing the active layer solution
-
1,8-diiodooctane
Not provided
Aladdin
Processing additive for the active layer solution
-
WO3/Pt
Not provided
Not provided
Gasochromic back reflector layer for dynamic color and transparency switching
-
ITO
Not provided
Not provided
Transparent conductive electrode
-
MoO3
Not provided
Not provided
Hole transport layer material
-
Ag
Not provided
Not provided
Top electrode material
-
登录查看剩余8件设备及参数对照表
查看全部