基于非富勒烯的有机太阳能电池性能在很大程度上取决于供体:受体共混物的形态。然而,由于成分相关的相行为和性能之间的复杂关系,使得形态设计极具挑战性。近日,斯坦福大学Alberto Salleo、科罗拉多大学Michael F. Toney报道了非富勒烯受体太阳能电池中相行为与性能参数的联系。
本文要点:
1) 作者通过结合掠入射广角X射线散射和高灵敏度傅里叶变换光电流光谱,在PM6:Y6薄膜形态和器件特性之间建立直接联系。作者通过分析整个成分范围内的性质,确定了界面微观结构和相应的电荷转移(CT)状态,并建立了直接的结构-性能关系。
2) 结果表明,开路电压受非晶-PM6:结晶-Y6界面的CT态控制。并且,作者发现结晶Y6增加了传输和非辐射复合,这表明形态权衡对于整体器件优化极其重要。
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Christina Cheng et.al Linking Phase Behavior to Performance Parameters in Non-Fullerene Acceptor Solar Cells Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202204297
https://doi.org/10.1002/aenm.202204297