研究目的
研究通过向共轭聚合物与非富勒烯受体二元混合物中添加小分子(SM)来提升三元有机太阳能电池(OSC)的性能,重点关注其对分子有序性、结晶度及整体器件效率的影响。
研究成果
研究表明,在PTB7-Th:IEICO-4F二元共混物中添加p-DTS(FBTTh2)2小分子可显著提升三元有机太阳能电池的功率转换效率。性能改善归因于分子有序性增强、结晶度提高以及电荷复合减少。该发现为高效三元有机太阳能电池的设计提供了见解。
研究不足
该研究聚焦于特定的三元共混体系,其发现可能无法直接适用于其他材料体系。三元共混组分的优化至关重要,偏离最佳配比会导致性能下降。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用PTB7-Th和p-DTS(FBTTh2)2作为给体、IEICO-4F作为受体制备三元有机太阳能电池(OSC)。方法包括制备不同比例p-DTS(FBTTh2)2的二元与三元共混物,并通过倒置结构进行器件制备。
2:样品选择与数据来源:
光活性层使用购自Solarmer公司的PTB7-Th、p-DTS(FBTTh2)2和IEICO-4F制备。共混物在含0.5体积%1,8-二碘辛烷(DIO)的氯苯溶液中配制。
3:5体积%1,8-二碘辛烷(DIO)的氯苯溶液中配制。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:器件采用ITO/ZnO(40纳米)/光活性层(100纳米)/MoO3(10纳米)/Al(100纳米)结构制备。表征技术包括J-V测试、EQE光谱、PL光谱、AFM和GIWAXS。
4:实验流程与操作步骤:
光活性共混物在充氮手套箱内旋涂成膜。器件在AM 1.5G光照下进行表征,形貌研究采用AFM和GIWAXS技术。
5:5G光照下进行表征,形貌研究采用AFM和GIWAXS技术。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:通过分析复合动力学、载流子动力学及形貌特性,探究三元OSC性能提升的内在机制。
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