| 查看: 2194 | 回复: 5 | |||||
[交流]
聚合物太阳能电池的器件优化方法 已有2人参与
|
|
有机/聚合物太阳能电池的光伏性能很大程度上依赖于活性层的形貌，精确控制活性层共混薄膜的形貌就成了提高器件能量转换效率的关键。中科院化学所的研究人员2012年在国际上首次引入三元混合溶剂对基于PDPP3T和PC71BM的聚合物太阳能电池的表面形貌、本体相区、结晶行为进行系统的研究，获得6.71%的能量转换效率，这是目前基于DPP类材料的单层电池的最高效率之一，该研究是首例将三元混合溶剂引入聚合物太阳能电池制备中获得成功的范例，指出溶剂体系的理性选择对器件的性能提升有重要的影响，也为高效率材料的器件优化提供了一个新的途径。相关研究结果发表在《先进材料》上（Adv. Mater. 2012, 24, 6335-6341 ；Adv. Mater. 2014, DOI: 10.1002/adma.201400216），并得到国际著名科技网站Science Daily 和Phys Org的评述。该工作2012年12月发表后被引用64次，包括诺贝尔奖获得者Alan J. Heeger教授2014年发表在Chemical Reviews的综述论文Bulk Heterojunction Solar Cells: Morphology and Performance Relationships全图引用。值得指出的是，他们近期的工作表明三元溶剂在非富勒烯受体体系也效果十分显著（Chem. Commun. 2014, 50, 1024-1026 ; Small, 2014, DOI: 10.1002/smll.201401082)。 溶剂添加剂作为当前主要的形貌优化手段，使大多数高效率材料如PTB7, PBDTTT-C-T的效率提高到7~9%。2013年他们通过理论计算和红外光谱验证了高沸点添加剂DIO在高效聚合物太阳能电池制备过程中存在残留。DIO残留时会造成S形J-V曲线，导致器件的效率以及重复性不高。他们进一步设计了三种方式以消除残留DIO，并调控添加剂挥发的过程，结果表明对活性层表面进行甲醇等惰性溶剂处理能显著提高器件的重复性和效率，该方法在6种代表性高效光伏材料中均取得良好的效果。他们与Bruker公司合作采用最新研制的PeakForce KPFM技术对其电势变化进行了研究。对溶剂的挥发过程进行调节, 实现对聚合物太阳能电池活性层形貌精细地调控，并取得了良好的效果。值得指出的是该方法也日益成为高效聚合物光伏器件制备中的标准流程。 该论文2013年7月发表在J. Phys. Chem. C后被引用10次，如最近发表的Energy and Environmental Science上的“From Lab to Fab: how must the polymer solar cells materials design change ? – An industrial perspective"。 References [1] Ye, L.; Zhang, S.; Ma, W.*; Fan, B.; Guo, X.; Huang, Y.; Ade, H.; Hou, J.*, From Binary to Ternary Solvent: Morphology Fine‐tuning of D/A Blends in PDPP3T‐based Polymer Solar Cells. Adv. Mater. 2012, 24 (47), 6335-6341. [2] Ma, W.; Tumbleston, J. R.; Ye, L.; Wang, C.; Hou, J.*; Ade, H.*, Quantification of Nano- and Mesoscale Phase Separation and Relation to Donor and Acceptor Quantum Efficiency, Jsc, and FF in Polymer:Fullerene Solar Cells. Adv. Mater. 2014, DOI: 10.1002/adma.201400216. [3] Jiang, W.; Ye, L.; Li, X.; Xiao, C.; Tan, F.; Zhao, W.; Hou, J.*; Wang, Z.*, Bay-linked perylene bisimides as promising non-fullerene acceptors for organic solar cells. Chem. Commun. 2014, 50 (8), 1024-1026. [4] Ye, L.; Jiang, W.; Zhao, W.; Zhang, S.; Qian, D.; Wang, Z.*; Hou, J.*, Selecting a Donor Polymer for Realizing Favorable Morphology in Efficient Non-fullerene Acceptor-based Solar Cells. Small 2014, DOI: 10.1002/smll.201401082. [5] Ye, L.; Jing, Y.; Guo, X.; Sun, H.; Zhang, S.; Zhang, M.; Huo, L.; Hou, J., Remove the Residual Additives toward Enhanced Efficiency with Higher Reproducibility in Polymer Solar Cells. The Journal of Physical Chemistry C 2013, 117 (29), 14920-14928.  JPCC Methanol Treatment.jpg [ Last edited by llye88 on 2014-6-27 at 15:55 ] |
回复此楼» 本帖附件资源列表
-
欢迎监督和反馈：小木虫仅提供交流平台，不对该内容负责。
本内容由用户自主发布，如果其内容涉及到知识产权问题，其责任在于用户本人，如对版权有异议，请联系邮箱：xiaomuchong@tal.com - 附件 1 : JPCCMethanolTreatment.jpg
- 附件 2 : Ternary2014AM.pdf
- 附件 3 : 2013JPCCMethanol.pdf
- 附件 4 : TernarySolvent2012AM.pdf
2014-06-26 18:52:21, 67.9 K
2014-06-26 19:11:06, 939.46 K
2014-06-26 19:11:20, 3.92 M
2014-06-26 19:11:32, 714 K
» 收录本帖的淘帖专辑推荐
 有机光伏材料与器件 | 聚合物太阳能电池 |
» 本帖已获得的红花（最新10朵）
youyu222» 猜你喜欢
304求调剂
已经有4人回复
-
326求调剂
已经有4人回复
-
一志愿苏州大学材料工程（085601）专硕有科研经历三项国奖两个实用型专利一项省级立项
已经有4人回复
-
环境工程调剂
已经有5人回复
-
本人考085602 化学工程 专硕
已经有14人回复
-
一志愿211 0703方向310分求调剂
已经有3人回复
-
0703化学336分求调剂
已经有3人回复
-
318求调剂
已经有3人回复
-
化学工程321分求调剂
已经有9人回复
-
0703化学调剂
已经有9人回复
» 本主题相关商家推荐: (我也要在这里推广)
» 本主题相关价值贴推荐，对您同样有帮助:
- 关于聚合物太阳能电池的新方向-全有机聚合物太阳能电池
已经有14人回复
- 有机聚合物太阳能电池，玻璃基底的如何封装？？？？？急求
已经有4人回复
- 聚合物太阳能电池活性层的制备
已经有13人回复
- Roll-to-roll方法制备聚合物太阳能电池——Materials Today最新综述
已经有77人回复
- 三菱化学推可挠式薄膜光伏电池
已经有7人回复
- 聚合物太阳能电池最新进展:效率突破10.6％（日本住友化学）
已经有44人回复
- 聚合物太阳能电池研究最新进展
已经有139人回复
- Polymer Reviews 四篇关于有机聚合物太阳能电池的综述
已经有12人回复
- 【交流】期待开展化学难题的讨论——祝贺《10000个科学难题(化学卷)(精)》出版
已经有19人回复
2楼2014-06-27 14:03:15
3楼2014-06-27 14:04:12
4楼2014-06-27 16:32:22
|
本帖内容被屏蔽 |
5楼2014-08-09 16:57:59
6楼2015-07-28 14:47:19
