研究目的
开发一种简便的分子设计策略,有效调控光活性材料的结晶特性,从而优化共混形貌以实现高性能非富勒烯小分子有机太阳能电池(NFSM-OSCs)。
研究成果
研究表明,通过调节共轭侧基的对称性来增强给体分子的结晶特性,有助于供体-受体共混形态的协同优化,从而制备出能量转换效率(PCE)达15.3%的高性能非富勒烯有机太阳能电池(NFSM-OSCs)。
研究不足
该研究聚焦于供体分子的结晶特性及其与受体的相互作用,但未探究其他分子设计或受体在进一步提升NFSM-OSCs性能方面的潜力。
1:实验设计与方法选择:
本研究设计并合成了新型给体分子B1(含苯基取代的苯并二噻吩BDT中心单元),并与噻吩取代的BDT基材料BTR进行对比。采用密度泛函理论(DFT)分析分子几何结构。
2:样本选择与数据来源:
太阳能电池制备均采用相同的非富勒烯受体BO-4Cl。
3:实验仪器与材料清单:
使用仪器包括布鲁克AVANCE 400和75 MHz核磁共振仪、日立UH5300分光光度计、CHI650D电化学工作站、布鲁克Nanoscope V原子力显微镜、Tecnai G2 F20 U-TWIN透射电镜及XEUSS小角X射线散射/广角X射线散射系统。
4:实验步骤与操作流程:
光伏器件采用常规ITO/PEDOT:PSS/BHJ/PFN-Br/Al结构制备,活性层溶液经旋涂处理并采用溶剂蒸汽退火(SVA)工艺。
5:数据分析方法:
通过光电流分析研究电荷产生、解离及提取过程,采用原子力显微镜(AFM)和透射电镜(TEM)表征活性层形貌。
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Conducting cyclic voltammogram (CV) measurements
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