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基于二噻吩并硅杂环戊二烯和吩恶嗪的A-D-A结构小分子材料对体异质结及无掺杂钙钛矿太阳能电池的影响
摘要: 本研究中,我们基于二噻吩并硅杂环戊二烯(DTS)构建单元,设计并合成了一种新型给体-受体-给体(A-D-A)结构小分子Si-PO-2CN,其两侧连接富电子吩恶嗪(POZ)单元并以二氰乙烯基封端,展现出独特的电化学与光物理性质。该分子成功应用于钙钛矿太阳能电池(PSCs)及体异质结有机太阳能电池(OSCs)。以无掺杂Si-PO-2CN作为空穴传输材料(HTM)制备的PSCs实现了14.1%的功率转换效率(PCE,活性面积1.02 cm2)。此外,当Si-PO-2CN作为p型给体材料与PC71BM受体共混时,OSCs获得了5.6%的PCE。Si-PO-2CN的多功能应用为基于DTS构建单元的太阳能电池新材料设计提供了实施路径。
关键词: A-D-A结构、无掺杂钙钛矿太阳能电池、体异质结、吩恶嗪、小分子材料、二噻吩并硅杂环戊二烯
更新于2025-09-11 14:15:04
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高效近红外敏化小分子介导的胶体量子点/有机杂化太阳能电池
摘要: 溶液法制备的半导体是实现兼具高性能与低成本制造的光电器件的理想材料。特别是利用能吸收红外光子的胶体量子点(CQDs)与可见光吸收有机发色团相结合的策略,已被证明是一条颇具前景的途径。然而,由于化学失配及电荷收集困难等问题,CQD/有机杂化光伏器件的功率转换效率(PCE)一直未能突破10%。本研究通过向CQD/有机叠层结构中引入小分子,设计出一种突破这些限制的杂化架构。该小分子既能补充CQD的吸光范围,又可与主体聚合物形成激子级联,从而实现高效能量传递并促进异质界面处的激子解离。由此制备的杂化太阳能电池展现出13.1%的PCE,在未封装状态下连续工作150小时后仍保持初始效率的80%以上,性能超越现有空气处理溶液法制备的CQD/有机光伏器件。
关键词: 混合光伏技术、有机太阳能电池、小分子材料、功率转换效率、胶体量子点
更新于2025-09-11 14:15:04