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Al(acac)3新型阴极缓冲层助力实现高效、大面积且稳定的半透明有机太阳能电池
摘要： 电极缓冲层在半透明有机太阳能电池（ST-OSCs）中比不透明器件更为关键，因为除了功率转换效率（PCE）外，还需满足平均可见光透射率（AVT）和显色指数（CRI）的额外要求。本文通过温和旋涂结合低温热处理工艺，开发了一种新型阴极缓冲层材料——乙酰丙酮铝（Al(acac)3）。研究表明，Al(acac)3薄膜具有优异的光学特性和适宜的能级结构：10 nm厚度的Al(acac)3薄膜在可见光及近红外区域的吸收率低至1%，透射率高达95%，确保了光活性层的充分吸收并为ST-OSCs提供高显色性；其匹配的能级结构则保障了电子传输与收集过程的顺畅。将该薄膜引入ST-OSCs后，基于PM6:Y6的器件实现了12.41%的效率、25.33%的AVT（370-740 nm波长范围）及94.6的显色指数。值得注意的是，采用Al(acac)3缓冲层的100 mm2大面积ST-OSC器件仍保持11.28%的效率。长期稳定性测试显示，封装器件在连续光照60小时后仍维持初始PCE的60%。结果表明，Al(acac)3是制备高效、大面积且稳定的半透明有机太阳能电池的理想阴极缓冲层材料。
关键词： 半透明有机太阳能电池、阴极缓冲层、稳定性、乙酰丙酮铝、大面积器件
更新于2025-09-23 15:21:01
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优化1平方厘米聚合物太阳能电池的微观结构形态并降低电子损耗以实现超过15%的效率
摘要： 在大面积基底上成功制备高性能有机太阳能电池(OSCs)对其工业化可行性和未来应用至关重要。当器件面积从几平方毫米扩大到超过1平方厘米时，光活性层薄膜不均匀性或缺陷导致的能量损失会严重限制OSCs的性能和可重复性。本研究通过精细优化光活性层并最小化光电损失，实现了非富勒烯OSCs高达88%的外量子效率峰值和97%的内量子效率峰值。进一步将富勒烯作为第三组分引入光活性层优化微结构形貌后，面积超过1.1平方厘米的大面积器件实现了超过15%的能量转换效率突破。本研究展示的突破性成果凸显了通过材料与电子工程协同优化损失机制来实现高性能大面积OSCs的战略方向。
关键词： 大面积器件、光活性层、非富勒烯受体、有机太阳能电池、电子损耗、微观结构形貌
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过使用n型聚合物添加剂抑制刮涂活性层中非富勒烯受体的过度聚集，实现效率超过15%的大面积印刷有机太阳能电池
摘要： 本研究表明，通过使用聚合物添加剂N2200抑制非富勒烯受体的过度聚集，可获得高效刮涂有机太阳能电池(OSCs)。采用刮涂工艺时，基于PM6:IT-4F和PM6:Y6共混体系的OSC效率分别为9.9%和13.2%。但当在二元活性层中添加少量N2200后，所得刮涂OSC的效率显著提升至13.0%和16.0%。深入研究发现，该聚合物添加剂能有效抑制刮涂活性层中非富勒烯受体的过度聚集，通过形成具有适宜相畴尺寸的优化形貌、改善电荷提取并抑制电荷复合，从而提升器件性能?；诖耍晒νü瓮抗ひ罩票赋龃竺婊?1.0 cm2)OSC器件，其效率分别达到12.3%和15.1%。
关键词： 高效、刮涂法、抑制聚集、有机太阳能电池、大面积器件
更新于2025-09-11 14:15:04