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中科院團(tuán)隊(duì)新成果發(fā)布 可使柔性有機(jī)太陽(yáng)能電池效率突破16.5%
2022年05月07日 15:14:42 來(lái)源:化工儀器網(wǎng) 作者:楊 點(diǎn)擊量:7014

中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所有機(jī)光電材料與器件團(tuán)隊(duì),在研究員葛子義帶領(lǐng)下通過(guò)三元策略在聚合物給體(PM6):小分子受體(BTP-eC9)體系引入聚合物受體(PY-IT)作為第三組分,形成纏繞結(jié)構(gòu)形態(tài),有效提高了其斷裂拉伸應(yīng)變,實(shí)現(xiàn)了高延展性活性層薄膜的制備。同時(shí),固化的薄膜形態(tài)也提高了器件的熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性。

  【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】太陽(yáng)能電池,是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。太陽(yáng)能電池只要被滿足一定照度條件的光照度,瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產(chǎn)生電流,又稱(chēng)為“太陽(yáng)能芯片”或“光電池”。
 
  有機(jī)太陽(yáng)能電池,則是由有機(jī)材料構(gòu)成核心部分的太陽(yáng)能電池,主要是以具有光敏性質(zhì)的有機(jī)物作為半導(dǎo)體的材料,以光伏效應(yīng)而產(chǎn)生電壓形成電流, 實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電的效果。而柔性有機(jī)太陽(yáng)能電池由于性能優(yōu)良、用途廣泛,可用于太陽(yáng)能背包、太陽(yáng)能手電筒以及太陽(yáng)能汽車(chē)等特點(diǎn),近年來(lái)發(fā)展迅速,但柔性光伏器件的效率遠(yuǎn)低于剛性器件的效率水平,尤其是對(duì)可延展性柔性O(shè)SCs的研究滯后。
 
  中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所有機(jī)光電材料與器件團(tuán)隊(duì),在研究員葛子義帶領(lǐng)下通過(guò)三元策略在聚合物給體(PM6):小分子受體(BTP-eC9)體系引入聚合物受體(PY-IT)作為第三組分,形成纏繞結(jié)構(gòu)形態(tài),有效提高了其斷裂拉伸應(yīng)變,實(shí)現(xiàn)了高延展性活性層薄膜的制備。同時(shí),固化的薄膜形態(tài)也提高了器件的熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
 
  在研究中,科研人員通過(guò)三元策略引入聚合物受體第三組分,優(yōu)化摻雜比例以及活性層厚度等,使得活性層形成了穩(wěn)定有序的互傳網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),具有利于激子分離和電子傳輸?shù)姆€(wěn)定通道。此外,三元策略協(xié)同發(fā)揮了聚合物長(zhǎng)鏈優(yōu)勢(shì)和小分子強(qiáng)結(jié)晶特性,克服了小分子基活性層體系的脆性特性。在優(yōu)化的三元薄膜中沿鏈長(zhǎng)分布式的負(fù)載應(yīng)力可以很好的消散外部應(yīng)變能,使得三元活性層薄膜在機(jī)械外力下展現(xiàn)出更高的穩(wěn)定性。
 
  固化的薄膜形態(tài)也有效抑制了小分子受體的擴(kuò)散和結(jié)晶?;阢y網(wǎng)格/塑料襯底柔性電極,獲得了效率突破16.5%的柔性電池,且具有較好的力學(xué)性能,在1000次連續(xù)循環(huán)彎曲后仍能夠保持初始效率的97.5%。
 
  相關(guān)論文Entangled structure morphology by polymer guest enabling mechanically robust organic solar cells with efficiencies of over 16.5%于近日發(fā)表于《Matter(物質(zhì))》雜志。
 
  參考資料來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào)
 
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