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国家纳米科学中心中国科大:寿命华体会体育超过10000小时的有机太阳能电池

2023-05-05 06:26:45
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  在过去几年中,有机太阳能电池(OSC)的功率转换效率(PCE)迅速提高了。有机太阳能电池的稳定性是促进实际应用的关键问题。当前OSC中电子传输材料的传统金属氧化物通常存在不利的光吸收或光催化问题。因此,人们已致力于寻求可靠的阴极界面材料,

  在此,国家纳米科学中心和中国科学技术大学的研究人员研究表明,有机太阳能电池的器件性能通过Ir/IrOx电子传输层增强,这得益于其合适的功函数和纳米尺度表面能量的非均匀分布。值得注意的是,与ZnO基器件相比,最好的Ir/IrOx基器件在储存(T80=56696小时)、热老化(T70=13920小时)和最大功率点跟踪(T80=1058小时)下表现出优异的稳定性。这可以归因于光活性层的稳定形态,这是由于供体和受体的优化分子分布以及基于Ir/IrOx的器件中不存在光催化,这有助于保持老化器件中改进的电荷提取和抑制的电荷复合。这项工作为稳定的有机太阳能电池提供了可靠和有效的电子传输材料。相关论文以题目为“Lifetime over 10000 hours for organic solar cells with Ir/IrOx electron-transporting layer”发表在Nature Communications期刊上。

  在过去几年中,随着聚合物供体和非富勒烯受体的发展,有机太阳能电池(OSC)的功率转换效率(PCE)迅速提高了。显然,提高OSC的寿命是促进实际应用的首要任务。除了活性层的材料和形态外,空穴/电子传输层(HTL/ETL)和器件结构也决定了稳定性。倒置结构已被证明是实现优异设备稳定性的可行策略。用作倒置OSC中电子传输材料的传统金属氧化物(如TiO和ZnO)通常存在不利的光吸收或光催化问题。已致力于寻求可靠的阴极界面材料,包括非共轭电解质(如PEI和PEIE)、共轭聚电解质(如PFN-Br和PDNIT-F3N)和共轭小分子电解质(如PDINO和PDINN,)等。然而,OSC的长期稳定华体会体育性仍不令人满意,并且迫切需要稳定的电子传输材料。

  在这篇文章中,作者为稳定的OSC提供了可靠和有效的电子传输材料。铱/氧化铱(Ir/IrOx)纳米颗粒通过溶液工艺合成,并用作OSC中的电子传输材料。与ZnO基器件相比,Ir/IrOx基器件的PCE增强源于其合适的功函数、光场的调节和纳米尺度的非均匀表面能分布。受益于良好组织和稳定的体异质结膜以及光催化的缺失,基于Ir/IrOx的器件在表现出优异的长期稳定性。(文:爱新觉罗星)

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