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氟化处理与热退火对聚合物体异质结太阳能电池中电荷复合过程的影响

DOI：10.1039/c8ta03031f 期刊：Journal of Materials Chemistry A 出版年份：2018 更新时间：2025-10-22 19:40:53
摘要： 我们研究了氟化对由4,8-二-2-噻吩基苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩和4,7-双([2,2'-联噻吩]-5-基)苯并[1,2-c:4,5-c']二噻唑(4TBT)单元组成的交替共轭聚合物在体异质结太阳能电池中光伏性能的影响。未取代与氟化聚合物的开路电压和填充因子值非常相近，但氟化聚合物因聚集增强而表现更优，提供了更高的光电流。两种材料在150-200°C热退火后光伏性能均得到提升——填充因子和开路电压显著提高，虽伴随轻微光电流损失。通过形貌、光强依赖性、外量子效率及电致发光的详细研究，我们探究了氟化和热退火对电荷复合及这些薄膜中给体-受体界面电荷转移态特性的影响。
作者： Miriam M′as-Montoya，Junyu Li，Martijn M. Wienk，Stefan C. J. Meskers，Ren′e A. J. Janssen
机构： Eindhoven University of Technology，DSM DMSC R&D Solutions
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究氟化作用和热退火对聚合物体异质结太阳能电池中电荷复合过程的影响。

研究成果

氟化和热退火通过影响电荷复合过程以及给体-受体界面电荷转移态的性质，显著改变了聚合物体异质结太阳能电池的光伏性能。氟化聚合物因聚集增强而表现出更高性能，而热退火以轻微的短路电流损失为代价提高了开路电压和填充因子。

研究不足

该研究仅限于特定聚合物PBDT4TBT和PBDT4T?BT及其与[70]PCBM的共混物。氟化和热退火的效果可能因不同材料或器件结构而异。

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