非卤化溶剂工艺助力有机太阳能电池效率突破
2025-12-17 09:17
来源:中国科学院
收藏

一个研究团队成功开发出新型巨型受体材料,并利用非卤化溶剂甲苯制备出高效的有机太阳能电池,其认证功率转换效率达到20.02%。这一进展为解决有机光伏器件大规模生产中的环保与工艺难题提供了新方案。设计的客体组分和BTP-eC9的化学结构。

传统高效有机太阳能电池的制备常依赖卤代溶剂,但这些溶剂的高挥发性不利于规模化生产。使用更环保的高沸点非卤代溶剂则往往导致器件性能下降。为解决这一矛盾,中国科学院宁波材料技术与工程研究所葛子义教授领导的研究团队,设计了一种适用于甲苯溶剂的简化工艺,相关成果发表于《先进材料》期刊。

研究团队将两种具有不同含氧侧链的巨型客体受体(G-1O与G-3O)引入PM6:BTP-eC9活性层共混体系中。这些受体材料的加入延长了薄膜结晶时间,抑制了过度聚集,并促进了更精细的相分离。特别是侧链较短的G-1O受体,能带来更均匀的相分布,从而有利于电荷传输并降低电压损失。

实验结果显示,基于G-1O的三元器件实现了19.90%的光电转换效率,优于基于G-3O的器件(17.90%)。通过施加抗反射涂层,基于G-1O的器件效率进一步提升至20.02%。此外,研究团队利用该材料体系制备了面积为15.6平方厘米的大面积组件,获得了16.97%的效率且无死区,验证了该技术的可扩展性。

这项工作展示了一条使用非卤化溶剂制备高性能有机太阳能电池的可行路径,为推进其商业化光伏应用奠定了基础。新型受体材料的设计在其中起到了关键作用。

更多信息: 作者:Lin Xie 等人,标题:《具有新型含氧连接基的巨型受体调节分子结晶动力学以实现高效非卤化有机太阳能电池》,发表于:《先进材料》(2025)。期刊信息: 先进材料

本简讯来自全球互联网及战略合作伙伴信息的编译与转载,仅为读者提供交流,有侵权或其它问题请及时告之,本站将予以修改或删除,未经正式授权严禁转载本文。邮箱:news@wedoany.com