由一个二元混合物和一个客体组分组成的三元有机太阳能电池(TOSC)的功率转换效率仍然受到大电压损耗的限制。对TOSC中开路电压(VOC)的基本理解仍存在争议,从而限制了其合理设计。近日,林雪平大学Gao Feng、苏州大学陈先凯使用详细的平衡原理,系统研究了客体成分如何影响TOSC VOC的辐射和非辐射相关部分。
本文要点:
1) 作者发现,客体二元混合物(即基于客体组分的二元混合物)提供的电荷转移和局部激子态的热布居对非辐射电压损失有显著影响。
2) 最终,作者提供了两个提高TOSC中VOC的设计规则:客体二元混合物的高发射产率和主体/客体二元共混物的相似电荷转移态能量;客体组分与主体二元混合物中的低间隙组分的高混溶性。
Yuming Wang et.al Origins of the open-circuit voltage in ternary organic solar cells and design rules for minimized voltage losses Nature Energy 2023
DOI: 10.1038/s41560-023-01309-5
https://doi.org/10.1038/s41560-023-01309-5