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        有機光伏電池具有17％的效率和出色的可加工性
        
			
        
				2020-02-14 09:40:57
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        有機光伏(OPV)電池由于其輕巧，靈活和低成本的溶液處理優(yōu)勢而吸引了相當多的研究興趣。隨著有機光敏材料的發(fā)展，特別是新興的非富勒烯電子受體(NFA)，OPV電池近年來的功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)超過16%。然而，這些裝置通常在實驗室中在小于0.1cm 2的小區(qū)域通過旋涂法制造，這不適合于將來的大規(guī)模生產(chǎn)。
        

        有機光伏電池具有17％的效率和出色的可加工性
        

        對于旋涂工藝，濕膜由于高速旋轉(zhuǎn)而迅速干燥。但是，當使用刮涂，狹縫模頭涂布和噴涂等大面積涂布方法時，濕膜緩慢干燥。溶劑揮發(fā)速率的顯著降低為有序分子排列和聚集提供了更長的時間，這可能導致在活性層中形成更大的疇尺寸或過度的相分離。因此，通過大面積制造方法制造高效的OPV電池仍然是一個挑戰(zhàn)。
        

        最近，由中國科學院化學研究所的侯建輝教授領(lǐng)導的研究小組對BTP-4Cl(一種著名的NFA Y6的衍生物)的烷基鏈進行了精細優(yōu)化，并合成了一系列新的NFA BTP-4Cl-X(X = 8、12或16)。他們將新的NFA用于制造大面積涂覆的OPV電池，并取得了良好的效果。這項名為“ 具有出色可加工性的17%效率的有機光伏電池 ”的研究發(fā)表在《國家科學評論》上。
        

        研究人員成功地證明，在基于BTP-4Cl-12 的小面積(0.09 cm 2)OPV細胞中，PCE高達17%。當使用刮涂法擴展有效面積時，1 cm2的OPV電池獲得了15.5%的出色PCE，這是迄今為止OPV電池領(lǐng)域的最高值。通過與西安交通大學的馬偉教授密切合作，他們發(fā)現(xiàn)BTP-4Cl-12具有平衡的溶液可加工性和聚集特性。結(jié)果，葉片涂膜顯示出非常好的相分離形態(tài)，這有助于高載流子傳輸并抑制了OPV 電池中的電荷復合。這項工作表明光活性材料化學結(jié)構(gòu)的優(yōu)化對大面積生產(chǎn)具有重要意義。
        
			

			
          
        
			
        
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