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PC<sub>61</sub>BM与PC<sub>71</sub>BM在光伏墨水中的不同聚集特性——自旋回波小角中子散射研究
摘要： 富勒烯衍生物被广泛应用于包括溶液加工型有机光伏中的电子受体等多种领域。我们采用新型中子散射技术——自旋回波小角中子散射（SESANS），研究了在有机光伏相关溶剂中，浓度为30至90毫克/毫升的光学不透明PC61BM和PC71BM溶液里富勒烯衍生物的聚集现象。SESANS检测发现，部分PC61BM溶液中存在关联长度超过1毫米的聚集体，而PC71BM溶液中则未观察到聚集体。这些结果清晰表明，在光伏墨水常用溶剂中，PC71BM的基本溶解性明显优于PC61BM，这也印证了先前其他实验技术得出的类似观察结果。我们通过计算机模型研究了这两种物质在溶液中的能量状态及聚集机制，将差异归因于可能与PC71BM更大各向异性相关的动力学效应。此外，本工作展示了SESANS技术在探测完全不透明溶液中（聚集体尺寸约一到数微米）富勒烯衍生物聚集体的强大能力。
关键词： 富勒烯衍生物、SESANS、PC61BM、团聚、有机光伏、PC71BM
更新于2025-09-23 15:21:01
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1,2-二氯苯对平面异质结钙钛矿太阳能电池中PC61BM与钙钛矿薄膜性能的增强效应
摘要： PC61BM作为一种常用的电子选择性材料，在先前文献中已有广泛讨论。然而采用氯苯（CB）溶剂时PC61BM较差的成膜覆盖率仍制约着钙钛矿太阳能电池（PSCs）的光电性能。本文研究了以1,2-二氯苯（o-DCB）作为PC61BM前驱体溶剂的效果，旨在获得制备高质量PC61BM层的有效方法——这对低温PSCs至关重要。此外还探究了不同溶剂（CB和o-DCB）制备的PC61BM层形貌，以及沉积在不同PC61BM基底上的钙钛矿薄膜特性。对于基于CB和o-DCB制备的PC61BM层的PSCs性能，前驱体中PC61BM的最佳浓度分别为15 mg/mL和20 mg/mL。在所有样品中，性能最优的PSCs采用o-DCB制备的20 mg/mL PC61BM层，其结构为：掺氟氧化锡（FTO）基底/致密TiO2/PC61BM/FAxMA1-xPbIyBrzCl3-y-z/2,2',7,7'-四(N,N-二对甲氧基苯胺)-9,9'-螺二芴（Spiro-OMeTAD）/金，实现了16.17%的功率转换效率（PCE），显著高于无PC61BM层样品（8.34%）和采用CB溶剂15 mg/mL PC61BM层的器件（14.03%）。我们认为引入o-DCB有望成为未来高效PSCs的可行方案。
关键词： PC61BM、氯苯、钙钛矿太阳能电池、1,2-二氯苯
更新于2025-09-12 10:27:22
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双层互扩散异质结有机太阳能电池的电荷传输与提取
摘要： 具有阳极附近富给体区域和阴极附近富受体区域的双层互扩散异质结结构，可削弱活性层与电极间的能级势垒，从而提升有机太阳能电池性能。本研究采用正交溶剂法制备了聚(3-己基噻吩)(P3HT)/[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)双层互扩散异质结有机太阳能电池，并详细研究了其电荷传输与提取特性。瞬态光电压/瞬态光电流测试表明：该双层互扩散异质结器件具有更长的载流子复合寿命与更短的电荷提取时间；通过线性增压光诱导电荷提取技术证实其具有更高的载流子迁移率。结果表明，这种改进的双层互扩散异质结结构能有效降低载流子复合，提升电荷传输与提取效率。该器件的性能显著增强，相比体相器件实现了约19.8%的功率转换效率提升。双层互扩散异质结为优化有机太阳能电池性能提供了高效器件结构。
关键词： 双层互扩散异质结，PC61BM，有机太阳能电池，P3HT，电荷提取，电荷传输
更新于2025-09-11 14:15:04