研究目的
通过器件优化研究基于小分子铱配合物的有机太阳能电池光伏性能的提升。
研究成果
双层PDCBT/TBzIr:PC71BM结构显著提升了基于小分子铱配合物的有机太阳能电池的光伏性能，实现了6.17%的创纪录功率转换效率。这一改进归因于PDCBT层提供的增强光吸收、优化形貌以及补充的给体-受体界面。
研究不足
该研究聚焦于一种特定的小分子铱配合物及其与PDCBT和PC71BM的复合体系，这些发现可能无法直接适用于其他材料系统。层厚度与组分的优化需要精确控制，这对大规模生产可能构成挑战。
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通过器件优化提高光伏性能的小分子铱配合物有机太阳能电池
DOI：10.1039/D0TC00779J
期刊：Journal of Materials Chemistry C
出版年份：2020
更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要：
基于小分子铱配合物的有机太阳能电池（OSCs）其功率转换效率（PCEs）低于纯有机/聚合物同类器件。为进一步提升此类OSC性能，我们报道了一种双层器件结构——通过依次旋涂p型聚合物半导体（聚[4,4'-双(2-丁氧基羰基-[2,2'-联噻吩]-5,5-二基)-交替-(2,2'-联噻吩-5,5'-二基)]）（PDCBT）层与以环金属化铱配合物（TBzIr）为给体、PC71BM为受体的体异质结（BHJ）层制成。相较于原始TBzIr:PC71BM BHJ器件，该PDCBT/TBzIr:PC71BM双层结构展现出相同的高开路电压0.92 V，同时将短路电流从9.25提升至11.14 mA cm?2，填充因子从0.46增至0.61。插入的p型PDCBT层可提供额外光吸收、辅助上层BHJ混合物形成优化形貌，并创造补充的给体-受体界面以促进激子解离。因此PCE从TBzIr:PC71BM的3.91%显著提升至PDCBT/TBzIr:PC71BM的6.17%。据我们所知，这是迄今报道的小分子铱配合物基有机太阳能电池最高效率。
作者：
Youtian Tao，Tianjian Yang，Xuyu Gao，Yinming He，Huabin Wang
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