如何改善电荷传输特性和减少能量损失是有机太阳能电池 (OSCs)面临的两大挑战。清华大学乔娟副教授团队、中国科学院化学研究所李永舫院士团队与浙江师范大学邱贝贝副教授团队联合研究了一种结合层层法（LBL）和四元活性层的新型器件制造策略，基于PM6：PM7/Y6：O1-2F的有机太阳能电池器件，实现了的高效光伏性能。引入的第二个给体PM7，与PM6形成级联能级排列，促进有效的电荷转移。第二个受体O1-2F与供体的混相性较差，有助于减少给体和受体之间的混相性，从而提供更理想的活性层垂直相分离。此外，O1-2F和Y6的合金受体可以优化活性层的水平和垂直形态，形成有效的电荷分离和连续的电荷输运通道。结果表明，与PM6/Y6体系相比PM6:PM7/Y6:O1-2F体系的电荷迁移率明显提高，非辐射损耗降低了ΔV nr 0.231 V，实现了高的光电转换效率18.23%。结果表明，四元LBL型OSCs在未来的大规模工业化生产中具有广阔的应用前景。该工作以“Highly Efficient Layer-by-Layer Processed Quaternary Organic Solar Cells with Improved Charge Transport and Reduced Energy Loss”为题发表在著名期刊Solar RRL上并被选为封面文章。
论文信息
Highly Efficient Layer-by-Layer Processed Quaternary Organic Solar Cells with Improved Charge Transport and Reduced Energy Loss
Shaman Li, Zhenrong Jia, Qing Ma, Yilei Wu, Qingyu Meng, Jinyuan Zhang*, Beibei Qiu*, Juan Qiao*, Yongfang Li*
https://doi.org/10.1002/solr.202200496
